顏色是圖像處理諸要素中的特征之一,,機(jī)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(jìn)行區(qū)分的目標(biāo)時必須選擇彩色的工業(yè)相機(jī)及合適的照明來獲取圖像。
1、顏色的認(rèn)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(rèn)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(dá)顏色的幾種方式
根據(jù)不同的用途,,顏色的表達(dá)有幾種方式,,使用場所也不太相同。
(1)RGB
RGB(紅綠藍(lán))是最常用的表達(dá)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(jìn)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(jìn)行分級(8Bit),,采用10Bit時為1024級,,12Bit時為4096級。級別越多,,表達(dá)越細(xì)膩,,數(shù)據(jù)處理越復(fù)雜,,成本越高昂。
RGB表達(dá)顏色時,,較難用數(shù)值來表達(dá),,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(dá)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(jìn)行表達(dá)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(dá)方式,,符合人生理視覺特征的顏色表達(dá)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(dá)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(lán)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(jìn)行了相應(yīng)規(guī)定,。
普通印刷△E為5.0--6.0NBS
精細(xì)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)