Không gian màu LCh và lý thuyết máy so màu (Phần 3)

KHÔNG GIAN MÀU LCh

Phần 3: Hệ màu CIE L*C*h và lý thuyết của máy so màu

                                   Không gian màu LCh (Lightness, Chroma, hue)

1. Không gian màu là gì và ý nghĩa của nó:

– Không gian màu (Color Space) có thể được mô tả như một phương pháp biểu thị màu của đối tượng đang xem xét bằng cách sử dụng một số loại ký hiệu, chẳng hạn như số học. Bằng cách này, ta có thể chọn và lặp lại một màu nào đó thật chính xác.

– Tổ chức Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) là một tổ chức phi lợi nhuận, được coi là cơ quan có thẩm quyền về khoa học ánh sáng và màu sắc. Các không gian màu đã được xác định để trao đổi thông tin và thể hiện màu sắc đối tượng, bao gồm: CIE XYZ, CIE L*a*b* và CIE L*C*h.

– Các không gian màu cho phép người dùng đánh giá các thuộc tính về màu sắc, xác định sự không nhất quán và thể hiện chính xác những phát hiện đó của họ cho người khác bằng thuật ngữ số (số liệu).

2. Không gian màu LCh:

                                                       Hệ màu CIE L*a*b* và CIE L*C*h

– Không gian màu L*C*h, tương tự như CIELAB được một số chuyên gia trong ngành ưa thích. Bới vì, nó thể hiện sự tương quan màu sắc tốt, giống với cách mà mắt người cảm nhận được.

– Hệ màu L*C*h có cùng sơ đồ với hệ màu L*a*b* nhưng sử dụng tọa độ hình trụ thay vì tọa độ hình chữ nhật.

– Không gian màu LCh tạo ra được tất cả các màu. Bằng cách phối hợp các thông tin về độ sáng (Lightness), sắc độ (Chroma) và tông màu (Hue). Trong không gian này gồm có:

– Trục L* Biểu thị độ sáng:

• Là trục chiều dọc.
• Có giá trị bắt đầu từ 0 (không có độ sáng tức là màu đen tuyệt đối) ở phía dưới
• Ở giữa có giá trị là 50 (màu xám trung tính)
• Ở trên cùng là độ sáng tối đa 100 (tức màu trắng tuyệt đối)

– C* Biểu thị sắc độ (độ bão hòa màu, cường độ màu):

• Giá trị C* là khoảng cách từ điểm xem xét đến trục độ sáng L*.
• Giá trị nằm trong khoảng từ 0 ở tâm vòng tròn (màu xám trung tính, đen hoặc trắng của trục L) thể hiện màu sắc hoàn toàn không bão hòa đến 100 hoặc hơn ở rìa vòng tròn thể hiện độ tinh khiết màu rất cao.

– h là góc tông màu:

• Góc này bắt đầu từ +a* (màu đỏ) đến điểm xem xét.
• Đơn vị tính được biểu thị bằng độ.
• Ví dụ: 0° (+a* ) là màu đỏ  hoặc 90° (+b*) là màu vàng.

  Ba thành phần độ sáng trục L, sắc độ C và góc tông màu h trong không gian màu LCh

3. Nguồn gốc hình thành hệ màu LCh:

– Trong vài thập kỷ qua, không gian màu RGB được sử dụng rất phổ biến. Chúng có thể tạo ra được rất nhiều màu (hơn 16,7 triệu màu) từ 3 màu cơ bản (đỏ, lục, lam).

– Tuy nhiên, hệ màu RGB được thiết kế dựa trên cách màn hình hoạt động chứ không phải cách mà mắt người chúng ta cảm nhận được màu sắc.

– Bởi vì, trong mắt người ngoài các tế bào cảm quang hình nón nhạy cảm với các màu (đỏ, lục, lam), thì còn có tế bào hình que nhạy cảm với các sắc độ sáng tối của màu sắc.

– Điều này làm cho không gian màu RGB không lý tưởng, thiếu nhất quán và không đồng thuận về cảm nhận với con người.

– Cùng với sự phát triển của kĩ thuật pha chế và tái tạo màu sắc, hàng triệu màu đã được ghi nhận và tạo ra. Điều này dẫn tới nhu cầu một hệ thống xác định màu sắc khác đầy đủ, dễ tiếp cận hơn. Đó là lúc không gian màu LCh ra đời.

– Hệ màu CIE LCh được xác định lần đầu tiên vào năm 1976 bởi Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE). Mục tiêu chính của không gian màu LCh là đạt được sự đồng nhất về nhận thức, nghĩa là nó hoạt động theo cách mắt chúng ta cảm nhận màu sắc.

Xem thêm: Hệ màu RGB

4. Sự khác biệt màu sắc và lý thuyết máy so màu:

   4.1. Sự sai lệch màu trong sản xuất:

– Ngay cả khi hai màu trông rất giống nhau đối với một người nhưng vẫn có thể tìm thấy sự khác biệt bằng cách sử dụng các máy đo so màu.

– Nếu màu sắc của sản phẩm làm ra không đạt tiêu chuẩn, sai lệch màu thì sẽ ảnh hưởng rất lớn đến uy tín và sự hài lòng của khách hàng, đối tác.

– Điều này cũng ảnh hưởng đến số lượng sản phẩm phải làm lại, tệ hơn là phải đền hợp đồng,…. làm chi phí sản xuất tăng lên.

– Vì lý do trên, việc sử dụng các thiết bị đo màu để kiểm tra, đánh giá sự khác biệt về màu sắc giữa mẫu làm ra với mẫu chuẩn trong quy trình sản xuất là rất quan trọng.

   4.2. Lý thuyết máy so màu không gian màu LCh:

                          Độ khác biệt màu sắc L*C*h của quả táo khi đo bằng máy so màu

– Sự khác biệt về màu sắc được định nghĩa là sự so sánh bằng số liệu đo được của mẫu thử làm ra với mẫu chuẩn (mẫu gốc, mẫu đối chứng,….). Được gọi là Delta (Δ), nó biểu thị sự khác biệt về tọa độ màu tuyệt đối.

– Kết quả về Delta cho độ sáng (ΔL*), sắc độ (ΔC*) và góc tông màu (ΔH*) có thể mang giá trị dương (+) hoặc âm (-).

• ΔL*: chênh lệch độ sáng và độ tối (+ là nhạt hơn, – là tối hơn)
• ΔC*: chênh lệch sắc độ (+ là sáng hơn, – là mờ hơn)
• ΔH*: chênh lệch màu sắc

– Các dụng cụ máy đo so màu có thể phát hiện ra những sự khác biệt (dù là nhỏ nhất) mà mắt người không thể nhận thấy được. Sau đó, máy sẽ hiển thị những khác biệt này dưới dạng số hoặc trên biểu đồ phản xạ quang phổ.

– Dựa vào kết quả đo được về sự khác biệt về màu sắc. Chúng ta cần quyết định xem xét mẫu thử làm ra có được chấp nhận hay không.

   4.3. Dung sai màu sắc (khoảng khác biệt về màu sắc chấp nhận được):

– Rất khó để có thể tạo ra màu sắc giống hệt nhau 100%.

– Dung sai màu sắc là giới hạn tối đa về mức độ khác biệt màu sắc giữa mẫu làm ra với mẫu tiêu chuẩn mà người dùng cho phép có thể có thế chấp nhận được.

– Thông thường nên thiết lập dung sai cho từng thành phần ΔL*, ΔC* và ΔH*. Để xác định tọa độ nào, đã vượt quá giới hạn (nếu có).

– Các giá trị dung sai tạo thành một hộp hình nêm (Wedge) tiêu chuẩn xung quanh. Màu nằm trong ô này được coi là chấp nhận được, còn màu nằm ngoài ô này sẽ bị từ chối (loại).

– Tuy nhiên, màu nằm gần mép của hộp dung sai này có thể được chấp nhận về mặt số lượng nhưng không thể chấp nhận được đối với người quan sát.

– Sử dụng các giá trị ΔL*, ΔC*, ΔH* và các hệ số trọng số được tính toán. Công thức chênh lệch màu CIE2000 sau đó đã được thiết lập để giải quyết điểm yếu này.

– Công thức của nó phù hợp hơn với cách mắt người nhìn thấy màu sắc và mang lại độ chính xác cao hơn, tạo ra một hình elip xung quanh tiêu chuẩn trong không gian màu.

– Màu nằm bên trong hình elip này được coi là chấp nhận được. Trong khi màu nằm ngoài hình elip này bị từ chối.

Xem thêm:

– Độ sai lệch màu Delta E (Lab) và lý thuyết của máy so màu

– Sự khác biệt máy so màu Colorimeter và Spectrophotometer

– Buồng bóng đèn ánh sáng chuẩn dùng để quan sát màu

Thông tin liên hệ:
Mr. Tiến – 0907 043 291 (Zalo)
Email: [email protected]