A LAB két különböző (bár hasonló) színtér nevének rövidítése . Híresebb és elterjedtebb a CIELAB (pontosabban CIE 1976 L*a*b* ), másik a Hunter Lab (pontosabban Hunter L, a, b). Így a Lab egy informális rövidítés, amely nem határoz meg egyértelműen egy színteret. Amikor a Lab térről beszélünk, leggyakrabban a CIELAB-ot értik.
A Lab célja egy olyan színtér létrehozása volt, amelyben a színváltozás lineárisabb lenne az emberi érzékelés szempontjából (az XYZ -hez képest ), vagyis hogy a színtér különböző területein ugyanaz a színkoordináta-érték változás történjen. ugyanazt a színváltozás érzetét idézné elő. Így az emberi színérzékelés nemlinearitása matematikailag korrigált lenne. Mindkét színtér egy adott fehérpontértékhez viszonyítva kerül kiszámításra . Ha nincs megadva fehérpontérték, akkor a laborértékeket egy szabványos D50-es megvilágítóra kell kiszámítani.
1931-ben, az emberi színérzékelést értékelő kísérletek sorozata után a Nemzetközi Világítási Bizottság kidolgozta a CIE 1931 XYZ szabványt . Ez a színtér tartalmazta az ember által érzékelt összes színt. 1960-ban McAdam az UVW teret javasolta az XYZ nemlinearitásának megszüntetésére. 1964-ben Vishetsky javasolta az U*V*W modellt. 1948-ban a Hunter L, a, b modellt Richard Hunter [en] javasolta , majd 1976-ban, a viták megoldása után, kifejlesztették a CIE L*a*b* modellt, amely ma már nemzetközi szabvány. [egy]
Mindezek a színterek igyekeztek csökkenteni a színváltozás nem-linearitását a színskála különböző részein , de az ideális szabvány ebből a szempontból soha nem jelent meg. A Hunter Lab a sárga részen összehúzódást, a kék részben pedig kitágulást mutat. A CIELAB-ban, bár a Hunter Lab alapján fejlesztették ki, és a meglévő hiányosságokat kellett volna kijavítania, a sárga részen egy bővítés látható. Mindkét színteret a CIE 1931 XYZ térből számítják ki , azonban a CIELAB konverziók kockagyökökkel, míg a Hunter Lab négyzetgyökökkel történik. [2]
ahol
A , és értékek a fehér pont koordinátái a CIE XYZ értékekben (az n a „normalizált”).
A függvény két részre osztása azért történt, hogy elkerüljük a végtelen szingularitás pontját . lineárisnak tételezi fel a -nál kisebb értékek esetén , és a -től jobbra lévő szakasznak felel meg . Más szavakkal:
(értéknek megfelel) | |||
(megfelel a görbe meredekségének) |
A választott érték 16/116. A fenti egyenletek megoldhatók és :
ahol . vegye észre, az
Inverz transzformáció L*a*b* -> XYZAz inverz transzformációs képletek (for ) a következők lesznek:
A Lab színtérben a világosság értéke elválik a szín kromatikus összetevőjének értékétől ( színárnyalat , telítettség ). A világosságot az L koordináta adja (0-ról 100-ra változik, azaz a legsötétebbről a legvilágosabbra), a kromatikus komponenst két a és b derékszögű koordináta adja. Az első a szín helyzetét jelzi a zöld-kéktől a vörös-bíborig, a második a kéktől a sárgáig.
Ellentétben az RGB vagy CMYK színterekkel , amelyek lényegében hardveradatok halmaza a színek papíron vagy monitor képernyőjén történő visszaadásához (a szín függhet a nyomdagép típusától, a tinta márkájától, a műhely levegő páratartalmától vagy a monitor gyártójától és beállításaitól), A Lab egyedileg határozza meg a színt. Ezért a Lab széles körben alkalmazta a képalkotó szoftverekben köztes színtérként, amelyen keresztül az adatokat más színterek között konvertálják (például a szkenner RGB-jéből a nyomtatási folyamat CMYK-jébe). Ugyanakkor a Lab speciális tulajdonságai hatékony színkorrekciós eszközzé tették az ezen a téren végzett szerkesztést .
A szín Laborban történő meghatározásának természetéből adódóan lehetővé válik a kép fényerejének, kontrasztjának és színének külön-külön történő befolyásolása. Ez sok esetben gyorsabb képfeldolgozást tesz lehetővé, például nyomtatás előtti . A Lab lehetőséget biztosít a kép egyes színeinek szelektív befolyásolására, a színkontraszt fokozására, és a színtér által biztosított lehetőségek a digitális fényképek zajának leküzdésére nélkülözhetetlenek [3] [4] .
Mivel a kockagyököket tartalmazó képleteket XYZ-ről LAB-ra való átalakításkor használjuk, a LAB egy erősen nemlineáris rendszer. Ez megnehezíti a szokásos műveletek 3-dimenziós vektorokon való alkalmazását ebben a színtérben. A képfeldolgozó programokban használt két legszélesebb körben használt színkülönbség-képlet a CIEDE1976, amelyet az euklideszi térben lévő pontok távolságaként számítanak ki (a négyzetes koordináta-különbségek összegének négyzetgyöke), és a CIEDE2000 , egy későbbi szabvány, amely sokkal jobb eredményt ad. eredménye, de ugyanakkor rendkívül nehéz kiszámítani. [5] [6]
Színes modellek | ||
---|---|---|