10、图像颜色模型与应用解析

图像颜色模型与应用解析

1. 颜色空间基础

在颜色研究中，有多种颜色空间用于描述和分析颜色。其中，CIE xy 空间和 LAB 空间是比较重要的两种。

1.1 CIE xy 空间与 MacAdam 椭圆

CIE xy 空间可以展示颜色匹配的变化情况。在这个空间中，MacAdam 椭圆有着重要的意义。椭圆的中心是测试光的颜色，椭圆的大小代表了人类观察者认为与测试颜色匹配的光的分散程度，椭圆的边界表示刚好能察觉到的差异。从图中可以看到，顶部的椭圆比底部的大，并且随着向上移动会发生旋转，这表明 x、y 坐标的差异大小并不能很好地反映颜色的差异。

1.2 LAB 空间

LAB 空间由以下公式定义：
- (L^ = 116\left(\frac{Y}{Y_n}\right)^{\frac{1}{3}} - 16)
- (a^ = 500\left[\left(\frac{X}{X_n}\right)^{\frac{1}{3}} - \left(\frac{Y}{Y_n}\right)^{\frac{1}{3}}\right])
- (b^* = 200\left[\left(\frac{Y}{Y_n}\right)^{\frac{1}{3}} - \left(\frac{Z}{Z_n}\right)^{\frac{1}{3}}\right])

这里的 (X_n)、(Y_n) 和 (Z_n) 是参考白色补丁的 X、Y、Z 坐标。LAB 空间的重要性在于它具有相当的均匀性，在一些需要了解两种颜色在人类观察者眼中差异的问题中，LAB 坐标的差异能提供很好的参考。

<