色差公式的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段？成果有哪些？

色差公式的建立和推廣和國(guó)際照明委員會(huì)（簡(jiǎn)稱CIE）的一項(xiàng)重要職責(zé)，從第一個(gè)開始CIE經(jīng)過色度系統(tǒng)的研究，已經(jīng)研究了40多個(gè)色差公式。那么，色差公式的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段？成果有哪些呢？本文進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié)。

1976年以前的色差公式

1976年以前有20多個(gè)公式，可分為三類:適合孟塞爾數(shù)據(jù)的麥克亞當(dāng)橢圓CIE色度學(xué)系統(tǒng)的線性轉(zhuǎn)換。孟塞爾系統(tǒng)是一個(gè)視覺等距系統(tǒng)。美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)對(duì)其顏色樣本的間距進(jìn)行了深入研究，該系統(tǒng)于1943年發(fā)布，同時(shí)也發(fā)布了CIE三刺激值。

 這可以說是最早的顏色識(shí)別數(shù)據(jù)，說明CIEXYZ系統(tǒng)不均勻?；诿先麪栂到y(tǒng)的早期色差公式是Nickerson的褪色索引(indexoffading)。這一類中最成功的色差公式是ANLAB，它有五個(gè)令人討厭的多項(xiàng)式函數(shù)，后來用一系列立方根函數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，即1976年CIE1976LAB色差公式。麥克亞當(dāng)數(shù)據(jù)包含24個(gè)顏色中心，用色度來評(píng)分區(qū)域。這個(gè)數(shù)據(jù)集也解釋了CIEXYZ系統(tǒng)不均勻。

 雖然許多色差公式是在數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上開發(fā)的，但它們現(xiàn)在還沒有被廣泛使用，主要是因?yàn)橐曈X實(shí)驗(yàn)結(jié)果和表面顏色非常不同。XYZ這種系統(tǒng)線性轉(zhuǎn)換的色差公式廣泛應(yīng)用于色混合，如色光和熒光顯示。研究了一些早期的公式，包括CIEU*V*W*空間，1976年精練成CIELUV。

 CIELAB和CIELUV廣泛使用的主要原因是它更容易將看到的顏色與色度圖中的位置聯(lián)系起來，△E該值可以用空間中標(biāo)準(zhǔn)顏色和樣品顏色之間的距離來計(jì)算。應(yīng)用于表面顏色(減色混合)工業(yè)和光源顏色(增色混合，如TV)工業(yè)。

1976-2001間色差公式的發(fā)展

正如上面提到的最后一部分，在1976年之前，它主要是基于孟塞爾數(shù)據(jù)和麥克亞當(dāng)數(shù)據(jù)的色差公式的發(fā)展。他們的觀察條件與行業(yè)中的觀察條件非常不同?；诖耍S多實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)公布。其中大部分是在典型的光源觀測(cè)條件下獲得的大表面樣本。中小色差數(shù)據(jù)集顯示CIELAB和CIELUV不能準(zhǔn)確地量化它們。Luo的Rigg，RITDupont，Kim和Nobbs，Witt積累的數(shù)據(jù)集比較好，在獲取這些數(shù)據(jù)集的過程中使用了大量的觀察者和樣本對(duì)，觀察者浮動(dòng)變化較小。

 在CIELAB在公式的基礎(chǔ)上，利用這些數(shù)據(jù)集來研究更高級(jí)的色差公式：CMC(l:c)，BFD(l:c)，CIE94(一般來說，一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)集用于研究每個(gè)色差公式)。所有的色差公式都表明它們比較CIELAB現(xiàn)有數(shù)據(jù)集的預(yù)測(cè)有了很大的改進(jìn)。然而，相信的比較表明，這些色差公式在其結(jié)果上有很大的不同。基于此，國(guó)際照明委員會(huì)于1998年成立了技術(shù)委員會(huì)(TC)1-47，工業(yè)色差修正的主要任務(wù)是色相和明度。

 2001年后色差公式的發(fā)展

經(jīng)過技術(shù)委員會(huì)成員的密切合作，2001年推薦名稱CIEDE色差公式2000。它包含五對(duì)：CIELAB校正:明度權(quán)重函數(shù)、色度權(quán)重函數(shù)、色相權(quán)重函數(shù)、色度差和色交互項(xiàng)(用于提高藍(lán)色性能)、調(diào)整CIELABa*提高灰色性能的因素(用于改善)。

 如此巨大的突破源于許多更全面、更可用的數(shù)據(jù)集。然而，色差研究的新方向如下：

 幾乎所有的努力都是正確的CIELAB建立了改進(jìn)CIETC1-55根據(jù)色彩視覺理論推薦一個(gè)新的均勻色彩空間。在顏色模型(例如CIECAM02)基礎(chǔ)上的均勻色空間可能是一個(gè)理想的解決方案。

 所有色差公式只能在CIE在規(guī)定的參考觀察條件下使用，收集一些新數(shù)據(jù)，研究觀察參數(shù)(如照明、彩色背景、媒體、物理尺寸、色差、分離、織物和照度水平)帶來的視覺效果非常有價(jià)值。然后，將研究能夠考慮不同觀察條件的色差公式。

 幾乎所有的色差公式都是用來預(yù)測(cè)一對(duì)大型單色物體或色塊的色差的。越來越多的應(yīng)用程序需要預(yù)測(cè)一對(duì)圖像之間的色差。當(dāng)前的色差公式無法評(píng)估圖像空間的變化。這需要開發(fā)一個(gè)色差公式來滿足要求。