[发明专利]CIELAB颜色系统向孟塞尔色序系统的转换方法

摘要

本发明提供一种CIELAB颜色系统向孟塞尔色序系统的转换方法，其特征在于，包括以下步骤获取目标的CIELAB颜色P；利用线性插值法计算孟塞尔明度值VP；判断颜色P在孟塞尔色空间中所处的明度面；利用基于明度面的插值计算法计算孟塞尔色调值HP和孟塞尔彩度值CP。本发明的CIELAB对应孟塞尔的颜色转换方法能够减小颜色转换误差，提高颜色转换精度。

主权项

一种CIELAB颜色系统向孟塞尔色序系统的转换方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，获取待计算孟塞尔色标的目标CIELAB颜色P；将所获取颜色P的CIELAB颜色值记为(LP，aP，bP)，CIELAB明度值记为LP，CIELAB色调角记为CIELAB彩度值记为步骤二：利用线性插值法计算P点的孟塞尔明度值VP；根据孟塞尔明度值V与CIELAB明度值L之间的线性关系，利用颜色P的CIELAB明度值LP，采取线性插值的方法，获取颜色P的孟塞尔明度值VP；步骤三，判断颜色P在孟塞尔色空间中所处的明度面；将步骤二中所得颜色P的孟塞尔明度值VP与孟塞尔色序系统中的各级孟塞尔明度值进行比较，确定颜色P所处的孟塞尔明度面；步骤四，利用基于孟塞尔明度面的线性插值方法计算颜色P的孟塞尔色调值HP和孟塞尔彩度值CP；根据孟塞尔等明度面内孟塞尔色调值H与相应CIELAB色调角hab的线性相关性，以及孟塞尔等明度面内孟塞尔彩度值C与相应CIELAB彩度值Cab之间的线性相关性，利用基于孟塞尔明度面的线性插值方法，代入颜色P的CIELAB色调角和CIELAB彩度值得到颜色P的孟塞尔色调值HP和孟塞尔彩度值CP，其中，所述步骤三中的判断颜色P所处孟塞尔明度面的具体方法为：当VP为1～9之间的整数时，判断为颜色P处于Vi明度面上，i为整数VP；当VP在1～9之间的非整数时，判断为颜色P处于Vm明度面和Vn明度面之间，m和n为与VP最接近的两个整数，且m>n；当VP小于1时，判断为颜色P处于V1明度面；当VP大于9时，判断为颜色P处于V9明度面，所述步骤四中的基于孟塞尔明度面的线性插值方法具体为：当VP为1～9之间的整数时，利用明度面内插值法，在孟塞尔Vi明度面内插值获取颜色P的孟塞尔色调值HP和孟塞尔彩度值CP；当VP在1～9之间的非整数时，利用明度面间插值法，在孟塞尔Vm和Vn明度面之间，插值获取颜色P的孟塞尔色调值HP和孟塞尔彩度值CP；当VP小于1时，利用明度面内插值法，在孟塞尔V1明度面内插值获取颜色P的孟塞尔色调值HP和孟塞尔彩度值CP；当VP大于9时，利用明度面内插值法，在孟塞尔V9明度面内插值获取颜色P的孟塞尔色调值HP和孟塞尔彩度值CP，所述明度面内插值法具体包括以下步骤：步骤1：根据孟塞尔新标系统颜色数据集构建颜色数据库；所构建颜色数据库内包含2734组新标色卡的孟塞尔色标值(H,V,C)及相应的CIELAB颜色值(L,a,b)、CIELAB色调角hab和CIELAB彩度值Cab，数据库内各项数据由孟塞尔新标系统颜色数据集中新标颜色在孟塞尔系统表示法下的(H,V,C)色标值及其相应CIE1931标准色度系统下的(X,Y,Z)颜色值计算而得；孟塞尔新标系统颜色数据库中各项数据的计算方法如下：式中，(X,Y,Z)为新标系统中各色卡的CIE1931标准三刺激值，(Xn,Yn,Zn)则为CIE标准C光源的白点三刺激值；步骤2：在V′P明度面内插值得到P′点孟塞尔色调值H′P；在颜色数据库内所有位于V′P明度面内的新标色卡中选取出若干组相应hab值变化范围恰好包含P′点CIELAB色调值的相邻色卡，分别记为Color1和Color2，并由每一组相邻色卡插值得到一组孟塞尔色调值Hi及CIELAB颜色值(ai，bi)，插值方法如下：在相邻色卡Color1和Color2中，较大的孟塞尔色调值H为Hmax，较小的孟塞尔色调值H为Hmin；较大的CIELAB色调角hab为较小的CIELAB色调角hab为较大的CIELAB颜色值a为amax，较小的CIELAB颜色值a为amin；较大的CIELAB颜色值b为bmax，较小的CIELAB颜色值b为bmin，λ1表示相应的色调插值系数；若仅查找到一组符合条件的相邻色卡组，则相应的仅得到一个孟塞尔色调值Hi，此时将该Hi值作为颜色P′的孟塞尔色调值H’P；若颜色数据库中存在多组符合条件的相邻色卡，则计算后得到多组孟塞尔色调值Hi及CIELAB颜色值(ai，bi)，此时选取和P′点间CIELAB色差最小的一组(ai，bi)值对应的Hi值作为P′点的孟塞尔色调值H’P，色差计算公式如下：ΔEi表示计算所得的色差值，(ai，bi)为插值所得的CIELAB颜色值，(a′P,b′P)为颜色P′的CIELAB颜色值；步骤3：在V’P明度面内插值得到P′点孟塞尔彩度值C’P；在颜色数据库中选取出所有位于V’P明度面内且相应孟塞尔色调值与P′点孟塞尔色调值H’P间差值在(‑2.5，2.5)之间的新标色卡，记为颜色集1，则根据颜色P′的CIELAB色调角分别在颜色集1内所有Cab值小于的新标色卡中选取出一个具有最大值的色卡，在所有Cab值小于的新标色卡中选取出一个具有最小Cab值的色卡，分别记为Color3和Color4，并根据Color3和Color4的孟塞尔彩度值C插值得到颜色P′的孟塞尔彩度值C′P，具体计算方法如下：C′P为所求的颜色P′的孟塞尔彩度值，为颜色P′的CIELAB彩度值，在Color3和Color4中，较大的孟塞尔彩度值C为Cmax，较小的孟塞尔彩度值C为Cmin；较大的CIELAB彩度值Cab为较小的CIELAB彩度值Cab为λ3表示相应的彩度插值系数所述明度面间插值法具体包括以下步骤：步骤1、利用孟塞尔明度面内插值法，在孟塞尔Vm明度面内插值获取一组孟塞尔色调值Hm和孟塞尔彩度值Cm；步骤2、利用孟塞尔明度面内插值法，在孟塞尔Vn明度面内插值获取一组孟塞尔色调值Hn和孟塞尔彩度值Cn；步骤3、在孟塞尔Vm和Vn明度面之间，插值获取颜色P′的孟塞尔色调值H’P；利用步骤1、2中所得的两个孟塞尔色调值Hm、Hn及孟塞尔Vm、Vn明度值对应的CIELAB明度值，插值得到颜色P′的孟塞尔色调值H’P，插值方法如 下：λ2＝(LP‑Ln)/(Lm‑Ln)H’P为所求的颜色P′的孟塞尔色调值，L‘P为颜色P′的CIELAB明度值，Lm、Ln分别为孟塞尔Vm、Vn明度值对应的CIELAB明度值，λ2表示相应的明度插值系数；步骤4、在孟塞尔Vm和Vn明度面之间，插值获取颜色P′的孟塞尔彩度值C‘P；利用步骤1、2中所得的两个孟塞尔彩度值Cm和Cn，插值得到颜色P的孟塞尔彩度值C‘P，插值方法具体如下：λ2＝(LP‑Ln)/(Lm‑Ln)。