WO2013029528A1

WO2013029528A1 - 基于hg1c1颜色空间的颜色处理方法

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Publication number: WO2013029528A1
Application number: PCT/CN2012/080661
Authority: WO
Inventors: 贾伟
Original assignee: TYPONTEQ CO Ltd
Current assignee: TYPONTEQ CO Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2014-02-28
Also published as: CN102857766B; JP2014525707A; EP2753059A4; CN102857766A; EP2753059A1; US20150036923A1

Abstract

本发明公开了基于色貌属性的HG1C1颜色空间进行颜色数据进行处理的方法。所述方法包括：获取色貌属性的HG1C1颜色空间中的HG1C1格式的颜色数据；从获得的HG1C1格式的颜色数据中选取两个HG1C1格式的颜色数据；对所选取的两个HG1C1格式的颜色数据进行颜色叠加和/或色差操作以获取一个经操作产生的HG1C1格式的颜色数据。所述方法还包括将操作产生的HG1C1格式的颜色数据转换成CIE XYZ格式的颜色数据。利用本发明的方法，可以方便地进行颜色误差判定、颜色预测和匹配和补偿。而且，本发明中的转换计算过程简单、转换速度快。

Description

基于 HG 1 C 1颜色空间的颜色处理方法技术领域

本发明涉及光度学应用技术，特别是涉及基于色貌属性的 HG 1C 1 颜色空间的颜色处理方法。背景技术

颜色叠加计算和颜色之间的色差计算是光度学及其应用计算中一个重要的部分，在工业、艺术、数字图像中有着广泛的应用。

现有的颜色叠加计算都是从现有的颜色空间如 CIELAB, CIELUV把颜色数据转换到 CIEXYZ颜色空间进行，无法在 C IELAB、 CI ELUV空间直接叠加，在转换中的转换关系非常复杂，如下式所示： = 116 - 161

X₀ = 95.045

= 500 A光源下 Y₀ = 100

Z。 = 108.255 έ = 200

在 C IEXYZ颜色空间进行叠加计算后得到颜色叠加的结果，再把计算后的数据转换到所需要观察或者应用的颜色空间 CIELAB或者 CIELUV。这样的方法艮麻烦，同时因为上述转换公式是拟合出的公式，也带来了精度的问题。

现有的颜色色差的定义为一个差别数值，在各个颜色空间都可以进行计算，如在 C I ELAB颜色空间的色差为一个标量数值，其计算方式为：

AE = j(AL)² + (Δα)² + (Ab)² , 其中 ΔΖ^ — ₂， Αα ^ ^ - α^ Δέ = έ₁ - έ₂ 该数值只说明颜色差别的大小而不说明颜色差异更深层属性，无法为颜色补偿提供依据。新理论认为色差的本质也是一种颜色，也有其色调，强度和饱和度的属性，简单地用一个差别值来描述是不够精确的，而是应该用一个颜色来描述。

CI EXYZ颜色空间是色度学中一个基本的颜色空间，是描述其他颜色空间的基础，有了 CIEXYZ 颜色空间的颜色数据可以转换到任何其他颜色空间中，如 CIELAB等，但是对于新定义的颜色空间 HG1C1, 不存在现有计算去进行转换。因此，现有技术中存在对可以在新的颜色空间中进行颜色叠加和颜色差进行处理的方法的需要。发明内容

针对现有的技术缺陷，本发明通过基于色貌属性的 HG1C1 颜色空间对颜色数据进行处理来解决现有技术的缺陷，实现在色貌颜色空间直接进行色光叠加和色差计算，并能更明确地得到色差的精确到三个维度的信息。

本发明提出了颜色数据在 C I EXYZ颜色空间和 HG 1 C 1颜色空间的互相转换方法，转换方法如下述公式 1和公式 2所描述。

根据本发明，所述色貌属性的颜色空间 HG1C1为基于 CIEXYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间；所述柱坐标系由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的、垂直于彩量基平面的灰量轴构成，所述灰量轴描述颜色的灰量数值，所述彩量基平面为极坐标平面，描述颜色的彩量矢量 /, 所述彩量矢量是一个平行于彩量基平面的矢量，由在极坐标系内表示的矢量极角和矢量极径组成，其中所述矢量极角为彩量矢量的色调角 H, 所述矢量极径为彩量矢量的彩量数值 C1, 即一个颜色 C在色貌属性的 HG1C1颜色空间内为 C= (Gl, / ) = (H, Gl, CI);

其中，所述彩量基平面为 CIEXYZ笛卡尔颜色空间 X+Y+Z=K的平面， Κ 是实常数；所述 CIEXYZ 笛卡尔颜色空间的 XYZ 轴沿直线 X=Y=Z 方向在 +丫+∑=1^平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为 120。的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 , , k; 在所述 CIEXYZ颜色空间中的颜色 C (X, Υ, Z) 在所述彩量基平面内的数据表示为 C( i, Yj , Zk ), 其中 X, Υ, Ζ分别为 ί, }·, 三个方向的模值， 1, j一 , 极角分别为 0。， 120。和 240。；

其中， CIE XYZ颜色空间到 HG1C1的转换方式如下述公式 1：

CI = Xi + Y^j + Zh

Υ> Ζ (公式 1 )

H

2X-Y-Z

2π - arccos <ζ

lJ{X-YY +{Y-Z) (X-Y)(Y-Z)

无定义， X = Υ ζ 式中， Min ( X, Y, Z )表示取 X, Y和 Z中的最小值。

本发明中，所述颜色数据为色光的颜色属性的数值，如色光的三刺激值 X, Y, Z值或者色调，强度，饱和度数值等；所述颜色为色光的视觉刺激；所述灰量沉淀是指如果两个不同颜色混合时会产生白色光，产生白色光的过程称作灰色沉淀，灰量沉淀得到的灰量值为灰量沉淀值。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色数据进行处理的方法，包括：获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1 格式的颜色数据；从获得的 HG1C1格式的颜色数据中选取两个 HG1C1格式的颜色数据；对所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据进行颜色叠加和 /或色差操作以获取一个经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色数据进行处理的方法，包括：获取感兴趣的 CIE XYZ颜色空间中的 XYZ 格式的颜色数据；根据公式 1 将所获取的 XYZ格式的颜色数据转换成 HG1C1 格式的颜色数据。

根据本发明的在一个方面，提供了一种基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色数据进行处理的方法，包括：获取感兴趣的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1 格式的颜色数据；根据如下公式 2将所获取的 HG1C1格式的颜色数据转换成 XYZ 格式的颜色数据：

H

h = [- [·]慰寸符， H e [0°, 360°) , h 1, 2

(公式 2 )。

本发明提出的在 HG1C1颜色空间中的颜色处理方法，具有在色貌空间内直接运算的优势和更精确描述色差计算色差的优势。

本发明基于对更精确的色差的描述需求，提出用能描述颜色在色调，强度和饱和度三个维度的明确差别的计算方法进行计算，得出颜色的精确的色差描述，也因此可以为颜色补偿做出精确的判断依据。附图说明

图 1为本发明所依赖的 HG1C1颜色空间的构建示意图。图 2 为彩量基平面 ί , j一 , 单位矢量以及三等分彩量基平面示意图。

图 3 为本发明所依赖的 HG1C1颜色空间示意图。

图 4 为 HG1C1空间的等 C1面示意图。

图 5 为 HG1C1颜色空间过灰量轴截面示意图。

图 6为根据本发明的一个实施例的基于 HG1C1颜色空间的颜色处理方法的流程图。

图 7为根据本发明的获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据的流程图。具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，而不是用于限制本发明。

根据本发明的实施例，在色貌属性的 HG1C1颜色空间中，可以直接进行颜色叠加的计算和颜色之间差别的计算，并且计算出包含色调、强度、饱和度三个维度的色差描述信息。

参见图 1-5, 示出了根据本发明所利用的 HG1C1颜色空间。从图 1可知， HG1C1颜色空间是基于 CIE XYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间；柱坐标系由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成，灰量轴描述颜色的灰量数值；彩量基平面为极坐标平面，描述颜色的彩量矢量彩量矢量是一个平行于彩量基平面的矢量，由在极坐标系内表示的矢量极角和矢量极径组成；其中矢量极角描述彩量矢量的色调角 Η,矢量极径描述彩量矢量的彩量数值 Cl。因此，一个颜色 C在 HG1C1 颜色空间内可以表示为 C= ( Gl, / ) = ( H, Gl, Cl )。

彩量基平面为 CIE XYZ笛卡尔颜色空间 X+Y+Z=K^ 平面， Κ是实常数； CIE ΧΥΖ笛卡尔颜色空间的 ΧΥΖ轴沿直线 Χ=Υ=Ζ方向在 Χ+Υ+Ζ=Κ^面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为 120。的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 ί , j一, k 彩量基平面内由原点出发的互为 120。的 ί , j一 , 三个矢量方向将彩量基平面划分为三个区域；在进行 CIEXYZ颜色空间的单位坐标和单位矢量 , j一 , 进行归一化对应处理之后，在 CIEXYZ颜色空间的一个颜色 C ( X, Υ, Z )在彩量基平面内的数据就可以表示为 C ( , Yj , Zk ), 其中 X, Υ, Ζ分别为 , j一 , 三个方向的模值， 1, j , 极角分别为 0°, 120°和 240°。

一个颜色 C在 CIE XYZ颜色空间中的三刺激值为 X, Υ, Z,分别表示 CIE XYZ 颜色空间在 X、 Υ、 Ζ坐标轴上的数值，即 C= (X, Y, Z);

在 HG1C1颜色空间中，一个颜色的 HG1C1格式的颜色数据与该颜色在 CIE

XYZ空间中的 XYZ格式的颜色数据之间有如下关系：

Gl = Min(X, Υ, Z)

CI = Xi + Yj + Zk

CI Xi + Yj + Zk

2X-Y-Z

arccos Υ≥Ζ

iJ{x - γγ + (γ- ζγ + (Χ- Υ)(Υ (公式 1)

H

2Χ-Ύ -Ζ

2π - arccos Ύ <Ζ

2 l(x - γγ +(Υ- ζγ + (Χ- Υ)(Υ - Ζ)

无定义， = ;τ = ζ

式中， Min(X, Y, Z)表示取 X, Y和 Z中的最小值；颜色 C在 CIE XYZ 颜色空间中为 C= (X, Υ, Ζ), 在纯彩量极坐标平面内为 C ( ί , Yj , Zk ), 在 HGICI颜色空间内为数对 C = ( GUCl) = ( Gl, (CI, H))。

图 6示出了根据本发明的一个实施例的基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色处理的方法。如图 6所示，流程起始于步骤 600。在步骤 602, 获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据。在获取 HG1C1格式的颜色数据之后，从获取的 HG1C1格式的颜色数据中选取两个任意颜色的 HG1C1 格式颜色数据（步骤 604 )。接下来，在步骤 606, 对所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据进行颜色叠加和 /或色差操作以获取一个经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据。

步骤 602中，用户使用多种方法来实现获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据。例如，用户可以直接在色貌属性的 HG1C1颜色空间中指定感兴趣的多个 HG1C1格式的颜色数据。又例如，参见图 7, 示出了获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据的另一种方式。具体地，在步骤 702, 获取在 CIEXYZ颜色空间中的感兴趣的颜色数据。在步骤 704, 将感兴趣的颜色数据分别根据公式 1获得相应的 HG1C1格式的颜色数据。

步骤 702中，有多种方式获取在 CIEXYZ颜色空间中的感兴趣的颜色数据。例如，用户可以直接在 CIEXYZ颜色空间中指定感兴趣的 XYZ格式的颜色数据。

可选地，也可以如下获取在 CIEXYZ颜色空间中的感兴趣的颜色数据。 RGB 格式的物理颜色转换到 CIEXYZ颜色空间可以釆用现有技术中的转换方法，在此不再赘述。

下面详细描述步骤 606中对所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据进行颜色叠加和 /或色差操作以获取一个经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据的具体过程。

首先描述在 HG1C1颜色空间中的颜色叠加。假设所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据分别为 Ci=( , G1 Clj )和 C₂=(H₂, Gl₂, Cl₂ ),经操作产生的 HG1C1 格式的颜色数据为 C₃= ( H₃, Gl₃, Cl₃ )₀

可以通过以下步骤对 d, C₂两个颜色进行颜色叠加以获得叠加操作后的颜色 C_3:

利用下述公式 3获得 C C₂两个颜色的彩量矢量 ^；, 矢量叠加后的灰量沉淀值 ^Gl _ci_iCi₂； = [-^ ], h₂ = [^-], [·]是对 ·取整算符， Η_γ, ₂ G[0°,360°)

120° 120

0, h, ^Ah₂ =

Gl clcl₂ skillO -Η,) smiH,) ΆΏ(240 -H₇) ΆΏ(Η₇ -120°)

min( -a_h —a_x+ — σ₂, σ₂)， /¾=o, =i;

sin(60°) sin(60°) sin(60°) sin(60°)

sin(120° - H, ) sm(H₇ - 240 ) skiH, ) ά ω—Η_Ί )

min( -a_x+ σ₂, —a_h — σ₂), ΑΙ=Ο,Α2 = 2 ,. sin(60°) sin(60°) sin(60°) sin(60°) (么式 3 sin ¾- 240°) sin(240° -Η) sm(H, -120°) ά ω ~H₇)

min( σ₂, -α α_χ+ — σ₂), ΑΙ = Ι,Α2 = 2

sin(60°) sin(60°) sin(60°) sin(60°)

利用下述公式 4以及所述 C C₂两个颜色的彩量矢量^; , a₂矢量叠加后的灰量沉淀值 ^Glcl_xd₂获得所述颜色数据 C₃的 HG1C1格式的 H, G1和 C1值 C₃( ¾, Gl₃, Cl₃): G =Gl₂+Gl_x+Gl_ckch

C/₃ = ^Cl,² + Cl₂ ² + 2Cl_x x C/₂ x cos(H! - H₂)

£1 xcos(H) + C/₂xcos(H₂), C/,xsin(H) + C/₂xsin(H₂)、 _n

arccos( ~ ^! ^-^ ^^-), ~ ^! ^-^ >0( - Α Λ

C/ CI, χ cosH!) + C/₂ χ cos(H₂) 么 ^^

Cl,xsm(H,) + Cl₂xsm(H₂) _;Q

Cl_x x cos(H! ) + C/₂ x cos(H₂ ) 接下来，介绍 HG1C1颜色空间中的颜色差操作。假设所选取的两个 HG1C1 格式的颜色数据分别为 C₄= (¾, Gl₄, CI4)和 C₅= (H₅, Gl₅, Cl₅), 经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据为 C₆= ( H₆, Gl₆, Cl₆ )。

可以通过以下步骤对 C₄, C₅两个颜色进行颜色差操作后的颜色 C₆:

通过以下步骤获得 HG1C1颜色空间中的颜色 C₄= (¾, GI4, CI4)相对于颜色 C₅= (¾, Gl₅, Cl₅) 的颜色色差 C₆= (H₆, Gl₆, Cl₆ ):

利用下述公式 5获得 C₄, C₅两个颜色的彩量矢量 , a₅矢量叠加后的灰量沉淀值 GI , , ：

H,

H₄, M e[0°,360°)

(公式 5 );

sin(60') sii<60') sii<60') sii<60')

利用下述公式 6 以及所述 C₄, C₅两个颜色的彩量矢量 ^ , 矢量叠加后的灰量沉淀值 G/_c/W5获得所述颜色数据 C HG1C1格式的 H、 G1和 C1值： C₆ (¾, Gl₆, Cl₆ ):

Q₆=G₅-Q₄₊G_d4d5,

(公式 6 )。 α₄ xcos( ₄)-a, xcos( ,) a₄xsin(H₄)-a, xsin(H,)

27Γ— arccos (- )， <0

C7₄ x cos(H₄) - CL x cos(H₅ )

本发明中，不论是对 HG1C1颜色空间中的两个颜色数据进行颜色叠加操作还是颜色差操作之后，所产生的 HG1C1格式的颜色数据均可以视为一个独立的颜色。用户可以将经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据釆用本发明的转换方法进一步转换到 CIEXYZ颜色空间，并且进一步从 CIEXYZ颜色空间转换成实际的物理颜色。从 CIE ΧΥΖ颜色空间转换成实际的物理颜色可以利用现有技术中的转换方式完成，在此不再赘述。

可选地，在步骤 606之后，还可以将经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据转换成 CIE ΧΥΖ颜色空间中的 ΧΥΖ格式的颜色数据 (步骤 608 )。假设经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据为 C (Η, Gl, C1), 其从 HG1C1颜色空间转换到 CIE ΧΥΖ颜色空间中之后为 C (X, Υ, Ζ), 则可以利用下述公式 2将 HG1C1 颜色空间中的颜色数据转换到 CIE ΧΥΖ颜色空间中的颜色数据：

h = [ ~ ], [·]慰寸符， He[0°,360^o),h^),l,2

(公式 2 )。

根据本发明的第二实施例，提供了又一种基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色处理的方法。首先，在 CIE XYZ颜色空间中获取感兴趣的颜色数据（ X, Y, Z)。其次，将获取的感兴趣的颜色数据（X, Y, Z)代入公式 1 中获得在 HGICI颜色空间中的相应的 HGICI格式的颜色数据。如前所述，可以在 HG1C1 颜色空间中对 HG1C1格式的颜色数据进行处理，也可以不进行处理。

在此实施例中，在 CIE XYZ颜色空间中获取感兴趣的颜色数据 ( X, Υ, Z ) 可以是直接在 CIE XYZ颜色空间中直接选取感兴趣的颜色数据，也可以是利用公式 7-14将 UVW格式的物理颜色数据转换成 CIE XYZ颜色空间中的 XYZ格式颜色数据来得到感兴趣的颜色数据。

本发明的第三实施例中，一种基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色处理的方法。首先，在 HG1C1颜色空间中获取感兴趣的颜色数据（H, Gl, Cl )。显然，在 HG1C1颜色空间中获取感兴趣的颜色数据（H, Gl, C1 )可以是直接在 HG1C1颜色空间中选定感兴趣的 HG1C1格式的颜色数据，也可以是利用第二实施例获得的 HG1C1格式的颜色数据。其次，将获取的感兴趣的颜色数据代入公式 2中获得在 CIE XYZ颜色空间中的相应的 XYZ格式的颜色数据。如前所述，可以在 HG1C1颜色空间中对 HG1C1格式的颜色数据进行处理，也可以不进行处理。

本发明中，也可以将第二实施例和第三实施例合并起来，即将 CIE XYZ颜色空间中的 XYZ格式的颜色数据根据公式 1转换成 HG1C1格式的颜色数据和将 HG1C1格式的颜色数据根据公式 2转换成 CIE XYZ颜色空间中的 XYZ格式的颜色数据融合在一起，提供从 CIE XYZ格式、 HG1C1格式、再到 CIE XYZ格式的完整处理过程。

以下是通过实验数据来验证本发明的基于 HG1C1颜色空间的颜色数据处理方法。

1. 基于 HG1C1颜色空间的颜色叠加验证

利用计算机取两组随机颜色，将 XYZ颜色空间的 Χ,Υ,Ζ三刺激值数据转换到 HG1C1颜色空间中的 Η, Gl, C1, 如下所示：

X, Υ, Ζ三原色数据 Testseql及其相应的 H、 Gl、 CI

Testseql Testseql的 HGICI表示

X Y Z H Gl CI

190 124 207 5.0409 124.0000 75.9408

48 111 136 3.4209 48.0000 78.5430

175 114 89 0.2865 89.0000 76.6225

47 78 239 4.0378 47.0000 178.5301 94 130 223 3.9150 94.0000 115.2953

160 130 140 5.9497 130.0000 26.4575

199 208 159 1.2206 159.0000 45.1774

21 203 150 2.8546 21.0000 162.1327

237 164 53 0.6423 53.0000 160.4774

198 97 77 0.1548 77.0000 112.3432

表 2 X, Y, Z三刺激值数据 Testseq2及其相应的 H、 Gl、 CI

在 CIEXYZ颜色空间进行表 1和表 2对应项的 XYZ三刺激值的分别叠加后再转为 HG1C1值，有 Testseql+Testseq2如下表 3所示：

表 3 testseql+testseq2及其相应的 H、 Gl、 CI

Testseql +Testseq2 Testseql+Testseq2 的 HG1C1颜色处理结果

X Y Z H Gl CI

310 234 361 4.8256 234.0000 110.6933

107 158 317 3.9538 107.0000 189.7129

390 345 146 0.8730 146.0000 224.9022

97 328 269 2.8933 97.0000 207.8774

152 242 299 3.5363 152.0000 128.3706

204 158 221 4.9721 158.0000 56.4535 257 274 267 2.7195 257.0000 14.7986

132 307 280 2.9978 132.0000 163.1839

316 316 75 1.0472 75.0000 241.0000

433 164 144 0.0620 144.0000 279.5371

在 HG1C1颜色空间，取表 1和表 2的对应项的 HG1C1数值，按 HG1C1颜色 '司的颜色叠加方法进行叠加，得到叠加后的 HG1C1值如下：

表 4 testseql与 testseq2的利用 HG1C1颜色空间的颜色叠加处理结果

比较表 3和表 4的结果，可以看出，在 HG1C1颜色空间按 HG1C1颜色空间进行想颜色叠加的结果和与在 CIEXYZ颜色空间三刺激值 X, Υ, Z直接相加结果是完全一致的。

2. 基于 HG1C1颜色空间的颜色相减验证

在 CIE XYZ颜色空间进行表 1和表 2对应项的 XYZ三刺激值的分别作减法后再转为 HG1C1值，有 Testseql -Testseq2如下表 4所示：

表 4 testseql -testseq2及其 HG1C1颜色空间中的处理结果

-3 -172 209 4.6473 -172.000 330.6554

36 18 147 4.3180 18.0000 121.0083

116 102 59 0.8093 59.0000 51.4490

141 142 51 1.0568 51.0000 90.5041

-90 99 20 2.7124 -90.0000 164.4111

158 12 31 6.1632 12.0000 137.4882

-37 30 10 2.8466 -37.0000 59.5735 在 HG1C1颜色空间，取表 1和表 2的对应项的 HG1C1数值，按 HG1C1颜色空间的颜色减法方法进行减法操作，得到减法操作后的 HG1C1色差值如下：表 5

比较表 4和表 5可知，在 HG1C1颜色空间按 HG1C1颜色空间进行颜色减法的结果和与在 CIE XYZ颜色空间三刺激值 X, Υ, Z直接做减法的结果是完全一致的。

特别地，在 HG1C1颜色空间进行颜色差操作时，如果 G1为负，说明被减颜色 testseql的灰量值低于减颜色 testseq2的灰量值。

根据本发明，通过在 HG1C1颜色空间中的颜色叠加，可以预测两个已知颜色叠加结果。预测代表了可以通过机器运算获得叠加结果，机器运算的结果包含了 H, Gl, C1三个量，而这 3个量在主观上就能够与真实操作相比对，以获得客观运算与主观感受的统一。传统的颜色处理方法不具备这个功能，人们仅仅只能通过从使用的具体的颜色空间逆运算到 CIEXYZ空间 , 然后通过三刺激值 XYZ的叠加，获得叠加结果，然后再转换到所述具体的颜色空间，才能知道叠加后的颜色在主观视觉上的感受。

本发明中，在 HG1C1颜色空间中的颜色差，可以象其他色差定义一样，完成对目标颜色生产时的误差判定。具体地，将目标颜色和实际获得的颜色做矢量减法，可以获得具体的色差是多少。例如，可以将 C₄= ( H₄, Gl₄, CI4 )视为实际获得的颜色，将 C₅= ( H₅, Gl₅, Cl₅ )视为目标颜色， C₆= ( H₆, Gl₆, Cl₆ ) 即为色差。以相减结果的 CI值（这个 CI不是矢量，是差颜色的矢量模）低于某个阈值来完成生产色差判定。

本发明中的 HG1C1颜色空间中的颜色差和颜色叠加操作还可以应用在颜色预测与颜色匹配上。为了获取目标颜色，先假定一个已有的颜色，然后做目标颜色与假定颜色的差，获得第二个颜色的色调值。这样，在寻找颜色匹配时，可以直接通过计算获得需要匹配的颜色是什么。只要知道目标颜色和一个假定颜色，就可以获得第二个颜色，使得它与假定颜色叠加即是目标颜色。而传统的颜色处理方法仍然只能逆变换回机器可接受的颜色颜色处理方法（比如理想三原色模型），然后再运算做差，对运算结果做变换才能知道结果。

从上述各个实施例提供的颜色数据处理的方法可以看出，本发明中的基于 HG1C1颜色空间的颜色处理方法在转换计算中都是简单的解析运算，大大简化了转换计算过程，提高了转换效率。特别地，本发明实施例中提供的与 HG1C1格式颜色数据的相互转换公式为解析公式，在计算中不会有累积误差，由此转换公式计算得到的颜色数据将会相比于现有技术的转换公式提供更高的颜色数据的精度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

权利要求书

1. 一种基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色数据进行处理的方法，包获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据；

从获得的 HG1C1格式的颜色数据中选取两个 HG1C1格式的颜色数据；对所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据进行颜色叠加和 /或色差操作以获取一个经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据；

其中，所述色貌属性的颜色空间 HG1C1为基于 CIEXYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间；所述柱坐标系由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的、垂直于彩量基平面的灰量轴构成，所述灰量轴描述颜色的灰量数值，所述彩量基平面为极坐标平面，描述颜色的彩量矢量 , 所述彩量矢量是一个平行于彩量基平面的矢量，由在极坐标系内表示的矢量极角和矢量极径组成，其中所述矢量极角为彩量矢量的色调角 H, 所述矢量极径为彩量矢量的彩量数值 C1, 即一个颜色 C在色貌属性的 HG1C1颜色空间内为 C= (Gl, / ) = ( H, Gl, CI);

其中，所述彩量基平面为 CIEXYZ笛卡尔颜色空间 X+Y+Z=K的平面， Κ 是实常数；所述 CIEXYZ 笛卡尔颜色空间的 XYZ 轴沿直线 X=Y=Z 方向在 +丫+2=1^平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为 120。的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 ί , j一 , k - 在所述 CIEXYZ颜色空间中的颜色 C (X, Υ, Z) 在所述彩量基平面内的数据表示为 C ( ί , Yj— , Zk ), 其中 X, Υ, Ζ分别为 ί , }·, 三个方向的模值， 1, }·, 极角分别为 0。， 120。和 240。；

其中，颜色的11、 G1和 C1与三刺激值 X、 Υ、 Ζ的转换方式如下述公式

1:

CI = Xi + Yj + Z~k

Υ> Ζ (公式 1 )

H

2X -Y-Z

2π - arccos Y <z

2 f(X - YY +(Y- ZY + (Χ- Υ)(Υ - Ζ)

、、无定义， = :τ = ζ

式中， Min (X, Υ, Ζ)表示取 X, Υ和 Ζ中的最小值

2. 如权利要求 1所述的方法，其中，所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据分别为 = ( , Gl Clj )和 C₂= (¾, Gl₂, Cl₂), 经操作产生的 HGICI格式的颜色数据为 C₃= (¾, Gl₃, Cl₃), 对所选取的两个 HGICI格式的颜色数据进行颜色叠加操作以获取一个经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据包括：

通过以下步骤对 d, C₂两个颜色进行颜色叠加操作以获得叠加操作后的颜色 C_3:

利用下述公式 3获得 d, C₂两个颜色的彩量矢量 ^；, 矢量叠加后的灰量沉淀 ^Glcl、cl，； 0°,360°)

= 0, = 1;

hi = 0, A2：

(公式 3 ); σ₂), h\ = \,hi

利用下述公式 4以及所述 C C₂两个颜色的彩量矢量^; , Cl₂矢量叠加后的灰量沉淀值 ^Glci、_ci 获得所述颜色数据 C₃的 HG1C1格式的 ¾, Gl₃, Cl₃:

Gl=GL+Gl+Gl

σ₃ = ^ci,² +ci₂ ²+ ici_x χ σ₂ χ ΖΟ Η_Χ - Η₂ )

> _Q ,

" (公式 ⁴)

3. 如权利要求 1所述的方法，其中，所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据分别为 C₄= (H₄, Gl₄, Cl₄)和 C₅= (H₅, Gl₅, Cl₅ ), 经操作产生的 HGICI格式的颜色数据为 C₆= ( H₆, Gl₆, Cl₆ ), 对所选取的两个 HG1C1格式的颜色数据进行颜色色差操作以获取一个经操作产生的 HG1C1格式的颜色数据包括：通过以下步骤获得 HG1C1颜色空间中的颜色 C₄= (¾, Gl₄, Cl₄)相对于颜色 C₅= (¾, Gl₅, Cl₅) 的颜色色差 C₆= (H₆, Gl₆, Cl₆):

利用下述公式 5获得 C₄, C₅两个颜色的彩量矢量^ , CL矢量叠加后的灰量沉淀值 G/,

(公式 5 );

利用下述公式 6以及所述 C₄, C₅两个颜色的彩量矢量 , 矢量叠加后的灰量沉淀值 Gl_ckcl5获得所述颜色数据 C₆的 HG1C1格式的 H₆, Gl₆, Cl₆: α₆^α₅-α₄₊α_ΰΙΛ, ja₄ ² +a₅ ² -2θ₄ a₅ xcos(H₄ -H₅)

Q₄ xcos(H₄)-a₅ xcos(H₅) a₄xsin(H₄)_a₅xsin(H₅) 八 arccos( )， > ϋ

α. α_Α χ cos(H,) -σ,χ cos(H, )

(公式 6)。 α₄ χ cos(H₄) -α,χ cos(H.) σ₄ χ ) -a χ sin(H,) -

27r_arccos( )， <U

α₆ σ₄ χ cos(H₄) - α₅ χ cos(H₅ )

4. 如权利要求 1所述的方法，其中，获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的

HG1C1格式的颜色数据包括：

直接在色貌属性的 HG1C1颜色空间中指定感兴趣的多个 HG1C1格式的颜色数据。

5. 如权利要求 1所述的方法，其中，获取色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据包括：

获取在 CIEXYZ颜色空间中的感兴趣的颜色数据；

将感兴趣的颜色数据分别根据公式 1获得相应的 HG1C1格式的颜色数据。

6. 如权利要求 1所述的方法，进一步包括步骤：

利用公式 2将所述色貌属性的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据转换成 CIE XYZ颜色空间的 XYZ格式的颜色数据：

h = [ ~ ], [·]慰寸符， He[0°,360^o),h^),l,2

° (公式 2 )。

7. 一种基于色貌属性的 HGICI颜色空间进行颜色数据进行处理的方法，包括：

获取感兴趣的 CIE XYZ颜色空间中的 XYZ格式的颜色数据；

根据如下公式 1将所获取的 XYZ格式的颜色数据转换成 HG1C1格式的颜色数据；其中，所述色貌属性的颜色空间 HG1C1为基于 CIEXYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间；所述柱坐标系由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的、垂直于彩量基平面的灰量轴构成，所述灰量轴描述颜色的灰量数值，所述彩量基平面为极坐标平面，描述颜色的彩量矢量 , 所述彩量矢量是一个平行于彩量基平面的矢量，由在极坐标系内表示的矢量极角和矢量极径组成，其中所述矢量极角为彩量矢量的色调角 Η, 所述矢量极径为彩量矢量的彩量数值 C1, 即一个颜色 C在色貌属性的 HG1C1颜色空间内为 C= (Gl, / ) = ( H, Gl, CI);

其中，所述彩量基平面为 CIEXYZ笛卡尔颜色空间 X+Y+Z=K的平面， Κ 是实常数；所述 CIEXYZ 笛卡尔颜色空间的 XYZ 轴沿直线 X=Y=Z 方向在 +丫+2=1^平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为 120。的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 , j一 , k- 在所述 CIEXYZ颜色空间中的颜色 C (X, Υ, Z) 在所述彩量基平面内的数据表示为 C ( ί , Yj , Zk ), 其中 X, Υ, Ζ分别为 , j一 , 三个方向的模值, 极角分别为 0°, 120°和 240C

CI Xi + Yj + Zk

CI Xi + Y^j + Zk

2X -Y-Z

arccos Υ> Ζ (公式 1 )

^χ.γγ _{+ {}γ._Ζγ +{X-Y){Y

H 2Χ -Υ-Ζ

2π - arccos ,Y <z

2^[(Χ -ΥΥ + (Υ - ΖΥ + (X -Υ)(Υ - Ζ)

、、无定义， = :τ = ζ

式中， Min (X, Υ, Ζ)表示取 X, Υ和 Ζ中的最小值

8. 一种基于色貌属性的 HG1C1颜色空间进行颜色数据进行处理的方法，包括：

获取感兴趣的 HG1C1颜色空间中的 HG1C1格式的颜色数据；

根据如下公式 2将所获取的 HG1C1格式的颜色数据转换成 CIE XYZ颜色空间中的 XYZ格式的颜色数据： h = [ ~ ], [·]慰寸符， Η_ε[0°,360°)Ή,1,2

° (公式 2)。

其中，所述色貌属性的颜色空间 HG1C1为基于 CIE XYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间；所述柱坐标系由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的、垂直于彩量基平面的灰量轴构成，所述灰量轴描述颜色的灰量数值，所述彩量基平面为极坐标平面，描述颜色的彩量矢量 , 所述彩量矢量是一个平行于彩量基平面的矢量，由在极坐标系内表示的矢量极角和矢量极径组成，其中所述矢量极角为彩量矢量的色调角 H, 所述矢量极径为彩量矢量的彩量数值 C1, 即一个颜色 C在色貌属性的 HG1C1颜色空间内为 C= (Gl, / ) = ( H, Gl, CI);

其中，所述彩量基平面为 CIEXYZ笛卡尔颜色空间 X+Y+Z=K的平面， Κ 是实常数；所述 CIEXYZ 笛卡尔颜色空间的 XYZ 轴沿直线 X=Y=Z 方向在 +丫+2=1^平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为 120。的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 , j一 , k- 在所述 CIEXYZ颜色空间中的颜色 C (X, Υ, Z) 在所述彩量基平面内的数据表示为 C ( ί, Yj— , Zk ), 其中 X, Υ, Ζ分别为 ί, }·, 三个方向的模值， 1, }·, 极角分别为 0。， 120。和 240。；

颜色 C的 H、 Gl和 C1的定义如下述公式 1:

CI = Xi + Y^j + Zk

Υ>Ζ (公式 1 )

H 2X-Y-Z

2π - arccos <ζ

2 f(x-YY + (Y-zy + (X-Y)(Y-Z)

、、无定义， = :τ = ζ

式中， Min (X, Y, Z)表示取 X, Y和 Z中的最小值

9. 如权利要求 8 所述的方法，其中，获取感兴趣的 HG1C1颜色空间中的 HGICI格式的颜色数据包括：

直接在 HG1C1颜色空间中直接选取感兴趣的颜色数据；

或者，利用权利要求 7所述的方法来获得 HG1C1格式的颜色数据。