一種減小顏色測量不確定性影響的色度定量計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于可見光色度定量計算的色度學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種減小顏色測量不確 定性影響的色度定量計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 顏色測量不確定性是影響顏色測量以及色度定量計算準(zhǔn)確性的關(guān)鍵性因素，是衡 量印刷質(zhì)量控制數(shù)據(jù)是否足夠準(zhǔn)確的關(guān)鍵控制點。波長間隔和波長范圍是導(dǎo)致顏色測量不 確定性的兩個主要因素，顏色測量的不確定性將直接影響顏色測量結(jié)果是否準(zhǔn)確和色度計 算的精確程度。根據(jù)CIE15:2004規(guī)定，在作精確的色度定量計算時，波長范圍應(yīng)取整個可 見光譜的360-780,波長間隔應(yīng)取Inm進(jìn)行計算，但由于分光測色儀器的分光系統(tǒng)中的單色 器以及接收系統(tǒng)中的光電探測器等硬件產(chǎn)品的限制，導(dǎo)致分光測色儀器測得的光譜反射率 波長間隔顏色測量結(jié)果的精確度不夠理想。因此，對不同的測量儀器所測得的各個波長對 應(yīng)的光譜反射率進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)分析與處理是降低顏色測量不確定性的關(guān)鍵因素，也是可 見光色度定量計算的色度學(xué)領(lǐng)域亟待解決的瓶頸問題。目前，分光測色儀器在測量時所使 用的波長間隔多數(shù)為l〇nm，少數(shù)采用5nm波長間隔，不能滿足CIE15:2004中對精確計算三 刺激值應(yīng)使用波長間隔的規(guī)定，因而不能對色度值進(jìn)行精確地計算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對目前色度學(xué)的可見光色度定量計算中存在的瓶頸問題，提供了一種高 質(zhì)、高效、精確的減小顏色測量不確定性影響的色度值計算方法。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
[0005] 步驟1 :獲取標(biāo)準(zhǔn)樣張
[0006] 選擇愛色剛ColorChecker Classic標(biāo)準(zhǔn)24色色卡，獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡包含色塊的 CIE1976均勻顏色空間ΙΛΛ/三維坐標(biāo)值L Wi并保存為常用電子表格格式xls"，
[0007] 步驟2.計算機(jī)與分光測色儀器準(zhǔn)備
[0008] 連接并啟動分光測色儀器電源，按照儀器專用使用說明書的要求預(yù)熱一定時間。 啟動計算機(jī)，并打開分光測色儀器配套的分光測色軟件；
[0009] 步驟3 :分光測色儀器連接與校準(zhǔn)
[0010] 用數(shù)據(jù)線連接分光測色儀器與計算機(jī)，設(shè)置儀器測量條件并對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，使 得測量儀器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)，具體步驟如下：
[0011] 3-1.用儀器配套數(shù)據(jù)線連接分光測色儀器和計算機(jī)，確保儀器與測量儀器之間連 接正確，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定且準(zhǔn)確。若無法連接則需要安裝分光測色儀器對應(yīng)的驅(qū)動程序；
[0012] 3-2.設(shè)置儀器測量條件如光源、視場角度、波長輸出范圍、波長間隔等；
[0013] 3-3.利用專業(yè)的白板擦拭工具對白板上的白點進(jìn)行擦拭，保證白點干凈無灰塵、 污跡、劃痕；
[0014] 3-4.將測量孔對準(zhǔn)白板上的白點按照分光測色儀器或者計算機(jī)提示對測量儀器 進(jìn)行校準(zhǔn)，分光測色儀器或者計算機(jī)顯示校準(zhǔn)成功即可；
[0015] 步驟4 :數(shù)據(jù)測量與保存
[0016] 將測量孔對準(zhǔn)目標(biāo)顏色區(qū)域使得整個測量孔范圍內(nèi)的顏色塊無雜點，并保證與其 他色塊無搭接情況出現(xiàn)，按照分光測色儀器的操作說明對顏色進(jìn)行測量。測量完成后保存 測量結(jié)果，若保存數(shù)據(jù)的電子表格格式不是".xls"則打開保存結(jié)果將所有數(shù)據(jù)復(fù)制黏貼到 Microsoft Excel中，將數(shù)據(jù)保存為".xls"格式；
[0017] 步驟5 :數(shù)據(jù)分析處理與導(dǎo)出
[0018] 運行計算機(jī)中商業(yè)數(shù)學(xué)軟件Matlab并打開插值運算程序后，導(dǎo)入xls"文件中 的數(shù)據(jù)，對該數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，具體步驟如下；
[0019] 5-1.運行計算機(jī)中商業(yè)數(shù)學(xué)軟件Matlab，打開并運行插值運算程序；
[0020] 5-2.根據(jù)Matlab命令窗口的提示加載步驟（4)中所得的xls"文件；
[0021] 5-3.用for循環(huán)中嵌套的interpl ()函數(shù)對每一行光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和分析處 理，將得到的光譜反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行保存至空矩陣；
[0022] 步驟6 :可見光色度的定量計算
[0023] 6-1.利用for循環(huán)對步驟5-3中保存的每一行光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計算，利用循環(huán) 中嵌套的公式1和公式2計算得到三刺激值XYZ與(ΠΕ1976ΙΛΛ/均勻顏色空間三維坐標(biāo) 值 L*a*b*
[0027] 6-2.利用公式3計算4種數(shù)據(jù)處理方法得出的每個色塊的LW值與標(biāo)準(zhǔn)L W 值之間的色差，并求得各個色塊色差的平均值
[0028] 公式 3 :
[0029] 6-3.對6-2中4種數(shù)據(jù)處理方法對應(yīng)的色差平均值進(jìn)行比較，將色差平均值最小 的一組光譜反射率數(shù)據(jù)、三刺激值XYZ和LW值保存為Xls"文件。
[0030] 步驟2和步驟3中使用的測色儀器必須能夠測量并輸出待測顏色的光譜功率分 布，而且測色儀器必須通過校準(zhǔn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)，保證獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
[0031] 步驟5中所述的數(shù)據(jù)處理程序是利用Matlab程序軟件中的interpl ()函數(shù)編制 的，快速完成測量數(shù)據(jù)的分析處理；
[0032] 步驟6中所述的三刺激值計算使得色度值Iab的計算更加精確。
[0033] 步驟六中通過數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析判斷處理方法是否得當(dāng)，并且能夠自動選擇數(shù)據(jù) 處理結(jié)果更加準(zhǔn)確的方法。
[0034] 本發(fā)明的有益效果：
[0035] (1)本發(fā)明針對顏色測量過程中存在的波長間隔過大的問題，可以通過測量顏色 塊得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在保證測量數(shù)據(jù)正確性的基礎(chǔ)上，對測量結(jié)果自動地進(jìn)行分析處理使得 光譜反射率數(shù)據(jù)波長間隔縮小一倍，從而降低顏色測量的不確定性
[0036] (2)本發(fā)明通過降低顏色測量的不確定性，利用分析處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行色度定量 計算時的計算精度得到了相應(yīng)提高。能夠推廣應(yīng)用到印刷、印染等顏色復(fù)制領(lǐng)，適用性和社 會價值高。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明【具體實施方式】中一種減小顏色測量不確定性影響的色度值計算流 程圖。
[0038] 圖2為本發(fā)明【具體實施方式】中減小顏色測量不確定性影響的方法
【具體實施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明：
[0040] 本方法所提出的減小顏色測量不確定性影響的色度定量計算方法，通過對實際測 量得到的光譜反射率進(jìn)行專業(yè)的分析和處理，解決了目前顏色測量所造成的色度定量計算 精確度低的問題，降低了顏色測量的不確定性的同時使得色度定量計算的精確度大大提 高，對實際色彩復(fù)制中高質(zhì)量的顏色主觀評價具有重要意義和很好的應(yīng)用價值。
[0041] 如圖1和圖2所示，一種減小顏色測量不確定性影響的色度定量計算方法，包括以 下步驟：
[0042] 步驟1 :獲取標(biāo)準(zhǔn)樣張
[0043] 選擇愛色剛ColorChecker Classic標(biāo)準(zhǔn)24色色卡，獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡包含色塊的 CIE1976均勻顏色空間LW三維坐標(biāo)值L W并保存為常用電子表格格式xls"，表格內(nèi) 容如下表所示。