OSA均色颜色标尺系统

1、OSA均色颜色标尺系统主讲人：李海滨目录OSA简介OSA发展历程设计理念及空间结构色差计算CIEXYZ To OSA-UCSOSA简介：vOSA均色颜色标尺系统是美国光学学会均匀颜色标尺委员会研究成果，全称OSA-UCS（Optical Society of America Uniform Color Space）由于先前创定的系统无法代表所有方向的色彩感知均匀性，委员会决定，为了准确地表示每个方向的均匀色差，使用三维笛卡儿几何空间（三维坐标系）表示颜色系统，采用正棱面体晶格点阵的结构来描述颜色空间，包括558个颜色样品，按红绿、黄蓝以及明度的变化规则地排列，每个颜色样品和其最相邻的12种颜色

2、样品有相同的单位距离，即相同色差。它们组成一个晶格，晶格的12个顶点又都可以组成新的晶格中心，使这一晶格延拓到能够表示所有的颜色空间。这种编排的色卡使迄今为止最精确的均匀色差实验，也是现有色卡系统中最佳的一个色立体。 OSA发展历程：vOSA-UCS的研发从1947年开始，不久之后，CIE开发了第一个数学颜色模型，但是在CIE色度图上选择一种颜色时，不能保证这种颜色相对于参考颜色相同感知色差的颜色在色度图上的距离是相同的，即颜色均匀性不够好，为了克服由于没有色块说明高彩度颜色的困难，由美国光学学会均匀颜色标度委员会花30年时间制备一系列相同的彼此间有一定间隔的样本。紧随着这一发现，OSA计划创

3、造出一个在色差方向均匀的空间。从59个不均匀色差的彩色瓷砖的样品开始，OSA要求72名观察员判断不同样品瓷砖之间的色差。从收集的数据中开发了公式，并定义了参数来创建新的均匀色彩空间。他们选择参考10度观察者和照明D65来表征均匀空间和30反射率的中性灰色背景。OSA发展历程：v最终1977年出版的共有558种颜色的丙烯光泽色卡,其中424种颜色组成一套，按黄-蓝(j),红-绿(g)及明度(L)的变化规则地排列. OSA匀色标色卡分2 cm2 cm、6 cm8 cm、4 cm6 cm、2 cm6 cm和3 cm4 cm等5种规格。这套匀色空间颜色色卡片具有能够长期保存、色彩均匀、测定的数字准确等

4、优点，1978年2月DLMacAdam计算出这套颜色样卡的色度特性，同年8月戴维森(Davidson)报道了制造该颜色卡的几条原则，10月在D尼克森(DNickerson)指导下把这套样卡与孟塞尔色彩图定量地联系起来。 这个均匀颜色标尺系统是目前最均匀的颜色空间。设计理念:v具有与中心点距离相等的点的理想颜色实体是球体。然而，球体不能被打包成形成没有间隙的较大固体。OSA最终选择的几何是基于立方十四面体的菱形晶格。 这个实体的12个顶点中的每一个与中心以及每个邻居的距离相等，即OSA匀色标色卡中每种颜色都有12个邻近色。12个邻近色与该颜色之间在视觉上具有同样的差别。完成这种几何的最后一步是通

5、过对垂直L轴的重新缩放，以便实现颜色描述的整数坐标位置。因为在颜色距离公式中只有轴缩放才能维持颜色均匀性。OSA空间结构：OSA均色颜色标尺系统是一个三维空间，三个维度分别是黄-蓝坐标(j),红-绿坐标(g)及明度坐标(L)。v明度（L）： OSA均色颜色标尺系统的亮度标度从约-10到8垂直变化，亮度为0对应于为其样品选择的30反射中性背景灰色，这是因为色浓度对视亮度的影响导致影响了明度。对较亮的颜色L为正值，对较暗的颜色L为负值。v黄蓝坐标（j） OSA均色颜色标尺系统黄蓝坐标 j 表示颜色的黄-蓝度 ( - 6+11 ) 对于偏黄的颜色 j 为正值，对于偏蓝的颜色 j 为负值v红绿坐标（g

6、） OSA均色颜色标尺系统红绿坐标g 表示颜色的绿-红度 ( -10 +6 ) 对于偏绿的颜色 g 为正值对于偏红的颜色 g 为负值。OSAUCS不同截面的颜色阵列：v L 垂直于L轴的常数L（亮度）的平面，其中j和g可以取任何值。v j 垂直于j轴的常数j（黄色 - 蓝色）的平面，其中L和g可以取任何值。vg 垂直于g轴运行的常数g（红绿色）的平面，其中L和j可以取任何值。vL + j 平行于g轴的常数L + j的平面，距离L轴35，距离j轴55。vL-j 平行于g轴的常数L-j的平面，距离L轴35，距离j轴55。vL + g 平行于j轴的常数L + g的平面，距离L轴35，距离g轴55。v

7、L-g 平行于g轴的恒定L-g平面，距离L轴35，距离g轴55。vj + g 平行于L轴的常数j + g的平面，距离j轴和g轴45。vj-g 平行于L轴的恒定j-g平面，与j轴和g轴成45度 L=0的水平截面J=2的水平截面L+j=0的水平截面J+g=0的水平截面v全部的颜色阵列如有兴趣请在如下网站查找http:/ 用于计算颜色1和2之间的色差的公式是：该公式可以计算较小的色差，然而较大的色差需要对精确度进行非线性校正 。CIEXYZ To OSA-UCS：v由CIEXYZ系统的颜色三刺激值X,Y,Z向OSA-UCS系统的转换的正向模型最初是由MacAdam提出。要执行从CIEXYZ到OSA-

8、UCS的分析转换，应遵循以下步骤。 首先，必须从x和y色度坐标计算表示亥姆霍兹 - 科尔劳斯效应的因子： 8103.15643.23744.1276.43034.44934.422yxxyyxK 下一步修改光反射率：YKY*0然后计算色度和亮度修正因子：)30(042. 032(9 . 53/103/1YYLo)3993.14(21LL)32(9.5310YLC使用线性矩阵变换将XYZ值转换为RGB：ZYXZYX7170. 03394. 01194. 00927. 03265. 14493. 01648. 04194. 07990. 0然后计算a和b ：3/13/13/147 .177 .13BGRa3/13/13/17 . 987 . 1BGRb将他们乘以C获得OSA均色颜色标尺系统的g和j ：aCg*bCj*参考文献：v王东, 周世生. OSA-UCS 模型在色空间检测中的应用J. 武汉大学学报， 2008, 54(3): 321324.vINDOW