我們知道色差儀之所可以測量主要靠色度空間,CIE LAB是目前工業上使用最多的顏色檢測空間,但是對于膚色的測量這種比不是最好。色差儀在膚色檢測中使用的空間,要根據膚色使用的方向來確定。
CIE RGB系統具有真實的三原色,但系統具有負值:CIE XYZ系統消除了負刺激值,其色度圖在對色域的描述上有重要的地位,然而該系統具有較大的不均勻性:CIE LAB是CIE推薦的均勻顏色空間,其均勻性已有很大的改善,該系統與設備無關,色度值和明度值(階調)可以獨立調節,而且當顏色的色差大于視覺的識別閾限(恰可察覺)而又小于孟塞爾系統中相鄰兩級的色差時,能較好地反映物體色的心理感覺效果。對于膚色診斷的分析研究而言,由于CIE系統是描述視覺感知的顏色度量體系,對顏色的描述不依賴于所用設備,因此在對膚色進行分析時,能夠更加客觀、真實地評價膚色。國際照明委員會(CIE)規定了將所有的顏色用L*a*b*三個值表示,并用三維的坐標來定義。如圖所示,L*為垂直軸代表亮度,其值從0(黑)到100(白),膚色L*值越大膚色越白,a*b*軸是水平軸,a*值代表綠色紅軸上顏色的飽和度。負值表示綠色。正值表示紅色。a*值越大膚色越紅。b*值代表藍黃軸上顏色的飽和度,負值表示藍色,正值表示黃色,b*值越大膚色越黃。
圖 CIE LAB顏色空間
在計算圖形顏色空間中目前較常應用的顏色空間有RGB空間、歸一化RGB空間、HSV空間、HSI空間、YCbCr空間。其中,HSV色度空間是孟塞爾色彩空間的簡化形式,是以色彩的色調(Hue,H),飽和度(Saturation,S)和亮度(Value,V)三要素來表示的,屬于非線性色彩表示系統。HSI色系坐標系就是基于色調H(Hue)、飽和度S(Saturation)和亮度I(Intensity)三坐標軸構成的三維顏色空間。YCbCr顏色空間(或YIQ,YUV空間)來源于國家電視標準委員會(NTSC)制彩色電視信號的傳輸,它也將色彩表示為三個分量,即亮度(Value,V)三要素來表示的,屬于非線性色彩表示系統。HSI色系坐標就是基于色調H(Hue)、飽和度S(Saturation)和亮度I(Intensity)三坐標軸構成的三維顏色空間。YCbCr顏色空間(或YIQ,YUV空間)來源國家電視標準委員會(NTSC)制色彩電視信號的傳輸,它也將色彩表示為三個分量,即亮度Y,藍色色度Cb和紅色色度Cr。其中各個顏色空間和RGB空間都存在在變換關系。
在目前的文獻報道中,大部分的研究都是采用RGB顏色空間,我們知道,所有的顏色都可以由紅、綠、藍(R、G、B)這三種原色組成,按不同的比例調配三原色就可以得出我們所期望的不同顏色,這就是我們最常用的RGB顏色空間。
而文獻報道大多采用RGB顏色空間的原因:(1)由于RGB模型與設備相關,所以數碼相機直接得到的顏色數據就是R*G*B*值,所以研究者直接應用就比較簡單方便。(2)RGB模型是圖像處理中最直接常用的顏色模型,所以也易于被直接采用。也有研究者采用了與RGB空間相關的HLS、HIS或HSV顏色空間,師徒從膚色的色調、明度和飽和度等色度特性對膚色進行分析,嘗試找出更適合膚色分析的分類方式。這種方法與RGB空間比較,能夠更好地從顏色特性的角度對膚色進行描述和分析,但不足之處在于:HLS、HIS和HSV這三個空間均是通過RGB空間變換而來,既源于RGB空間,這樣隨著不同設備的應用,它們的數值也會隨著R*G*B*值的改變而變化,所以同樣無法避免上述的RGB空間顏色分析與再現的失真問題。
所引發的問題是,不同的設備對同一樣本應用將會得到不同的RGB數據,因此以往的RGB空間到CIE LAB空間的相對轉化模型也不存在參考價值,并且還沒有出現在膚色顏色區域內的顏色空間轉化。