顏色是圖像處理諸要素中的特征之一,機器視覺技術(shù)在工業(yè)和工程中的應(yīng)用更是如此,,檢測或識別通過顏色來進行區(qū)分的目標(biāo)時必須選擇彩色的工業(yè)相機及合適的照明來獲取圖像,。
1、顏色的認知
顏色是通過眼,、腦和我們的生活經(jīng)驗所產(chǎn)生的對光的視覺感受,,肉眼所見光線,,實際上是由波長范圍很窄的電磁波產(chǎn)生的,不同波長的電磁波表現(xiàn)為不同的顏色,,對色彩的辨認是肉眼受到電磁波輻射能刺激后所引起的視覺神經(jīng)感覺,。
顏色具有三個特性,即色相,、明度和飽和度,。顏色的三個特性及其相互關(guān)系可以用三度空間的顏色立體來表示。
2,、表達顏色的幾種方式
根據(jù)不同的用途,,顏色的表達有幾種方式,使用場所也不太相同,。
(1)RGB
RGB(紅綠藍)是最常用的表達方式,,屬于色光表色形式,與設(shè)備相關(guān),,是加色混色模式,,常用的顯示大都采用RGB為三原色進行呈現(xiàn)或還原的。RGB色域較為寬廣,,常用0-255共計256級來進行分級(8Bit),,采用10Bit時為1024級,12Bit時為4096級,。級別越多,,表達越細膩,數(shù)據(jù)處理越復(fù)雜,,成本越高昂,。
RGB表達顏色時,較難用數(shù)值來表達,,同樣的數(shù)值在不同設(shè)備上對于受眾而言其感受可能是不相同的,。
(2)CMYK
CMYK(青、品紅,、黃,、黑)屬于與設(shè)備相關(guān),應(yīng)用型顏色表達方式,,又稱為印刷顏色模式,,即一束光投射于物體,物體吸收后反射到眼里所呈現(xiàn)出來的顏色,,是減色混色模式,。CMYK色域較小,取值范圍從0-100%。
人們設(shè)計時常采用RGB模式,,印刷時采用CMYK模式,。
(3)XYZ
XYZ是一種與設(shè)備無關(guān),采用笛卡爾坐標(biāo)系對顏色進行表達的一種方式,。
(4)CIE Lab
1976年國際照明委員會制訂了一套標(biāo)準(zhǔn),,稱為CIE Lab顏色表達方式,符合人生理視覺特征的顏色表達方式,,與設(shè)備無關(guān),。L表示亮度,ab分別代表兩個顏色軸,。如下圖所示,。
(5)HSV
HSV(Hue, Saturation, Value)是根據(jù)顏色的直觀特性由A. R. Smith在1978年創(chuàng)建的一種顏色空間, 也稱六角錐體模型(Hexcone Model),這個模型中顏色的參數(shù)分別是:色調(diào)(H)、飽和度(S),、明度(V),。
3、色差
色差就是用數(shù)學(xué)的方法來表達兩種顏色的差異,,即色調(diào),、飽和度和亮度這三者綜合的差異。
從明度,、色調(diào)和彩度這三種顏色屬性的差異來表示,。明度差表示深淺的差異,色調(diào)差表示色相的差異(即偏紅或偏藍等),,彩度差表示鮮艷度的差異。色差的評定在工業(yè)和商業(yè)中非常重要,,主要應(yīng)用于生產(chǎn)中的配色和產(chǎn)品的顏色質(zhì)量控制,。
現(xiàn)代色差評定根據(jù)國際照明協(xié)會(CIE)推薦的標(biāo)準(zhǔn)色差公式并采用儀器和電腦測量計算,用精確的數(shù)字來表示,。常用如CIE 1976Lab,、CIE 1976Luv、CIE94,、CIEDE2000等,。
國際標(biāo)準(zhǔn)將NBS確定為色差的基本單位,當(dāng)色差△E=1時,,表示1NBS,。國標(biāo)也進行了相應(yīng)規(guī)定。
普通印刷△E為5.0--6.0NBS
精細印刷△E為4.0--5.0NBS
人眼的視覺感知和NBS色差間的關(guān)系如下表所示:
(本文參考了西安理工大學(xué)王愿的碩士論文,,由玖瑞科技生產(chǎn)技術(shù)部整理)