CN107085858B - 一种混合颜色的校正方法 - Google Patents
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Abstract
一种混合颜色的校正方法，以色坐标定义唯一颜色，颜色准确，保证颜色的一致性。已知各种单色颜色的色坐标，及当前混合颜色与目标颜色的色坐标差异，通过计算调整某一种几种颜色的照度值，实现混合颜色更加接近目标颜色，一般的调整过程需要2‑3次的计算就可以实现最终的目标颜色，计算过程可以通过计算机实现，计算速度快。
Description
技术领域
本发明涉及灯具颜色管理控制领域，尤其是一种混合颜色的校正方法，使用于多种颜色光源混合的彩色灯具。
背景技术
目前的多种颜色混合的灯具，设置不同的颜色，需要工程师不断的
尝试调整才能找到正确的颜色，一旦得到的颜色与目标颜色不同时，需要重新不断的尝试调整，需要耗费大量的人力物力才能完成。在灯具应用时，同一企业不同的灯具的同一种颜色也大不相同，颜色的一致性不能达到保证，对使用造成困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种混合颜色的校正方法，以色坐标定义颜色，颜色准确，可以快速对想要的颜色进行调整，可以实现灯具颜色的一致性，算法简单，可以集成控制芯片上，方便应用。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种混合颜色的校正方法，包括以下步骤：
通过1931CIE标准色度的色坐标及三刺激值的计算，三种颜色的色坐标分别为R(x1，y1)，G(x2，y2)，B(x3，y3)，三种颜色的照度分别为E1，E2，E3，可以得到这三种颜色混合后的颜色C(x，y)的色坐标：
其中，
上述公式是在理想状态下的计算结果，实际上会有一定的偏差，需要通过改变其中一种或两种颜色的照度对颜色进行调整校正；
单色校正方法：
(1)只改变R颜色的照度E1，改变量为ΔE1，E2、E3保持不变，则不变，设改变后的色坐标为x1’，y1’，可以计算得到色坐标的改变量:
其中：
β1＝(B2-1)*A2+(B3-1)*A3*K1，
β1′＝1-A2+K1-K1*A3；
可以得到色坐标改变量的比值是一个与照度无关改变量的定值Kr：
同理，只要确定需要改变的Δx1或Δy1，可以计算出要改变的ΔE1：
或
(2)只改变颜色G的照度E2，E2增加ΔE2，E1、E3保持不变，改变后的色坐标为x2′，y2′，可以计算得到色坐标的改变量；
其中：
a2＝1+A3*C3+A2*C2，
β2＝B2*A2-K2*A2，
β2′＝1-A2*K2′，
可以得到色坐标改变量的比值是一个与照度改变量无关的定值Kr：
同理，只要确定需要改变的Δx2或Δy2，可以计算出要改变的ΔE2：
或
(3)只改变颜色B的照度E3时，E3增加ΔE3，E1、E2保持不变，改变后的色坐标为x3’，y3’，可以计算得到色坐标的改变量：
其中：
a3＝1+A3*C3+A2*C2，
β3＝B3*A3-A3*K3，
β3′＝1-A3*K3′，
可以得到色坐标改变量的比值是一个与照度改变量无关的定值Kr：
同理，只要确定需要改变的Δx3或Δy3，可以计算出要改变的ΔE3：
或
以上一种颜色的改变只能调整校正色坐标的一个参量，只有需要校正的色坐标的改变量的比值与Kr、Kg、Kb相等时才这可以通过一种颜色的改变实现最终颜色的校正，其他需要同时改变两种颜色才能对色坐标进行调整校正；
双色校正计算：
(1)RG校正：改变颜色R和颜色G的照度，改变量分别为ΔEb1，ΔEb2，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
上述公式只有ΔEb1，ΔEb2两个变量，可以解出ΔEb1、ΔEb2：
其中：
根据上述公式计算可以得到，将RG颜色照度分别改变ΔEb1，ΔEb2，
就可以校正需要的Δx，Δy；
(2)RB校正：改变颜色R和颜色B的照度，改变量分别为ΔEg1，ΔEg3，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
其中：
根据上述公式计算可以得到，将RB颜色照度分别改变ΔEg1，ΔEg3，
就可以校正需要的Δx，Δy；
(3)GB校正：改变颜色G和颜色B的照度，改变量分别为ΔEr1，ΔEr2，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
其中：
根据上述公式计算可以得到，将GB颜色照度分别改变ΔEr2，ΔEr3，就可以校正需要的Δx，Δy；
根据公式(7)-(12)分别计算出三种双色校正方式的照度改变量(ΔEb1，ΔEb2；ΔEg1，ΔEg3；ΔEr2，ΔEr3)，比较三种方式照度改变量的大小(|ΔEb1|、|ΔEb2|、|ΔEg1|、|ΔEg3|、|ΔEr2|、|ΔEr3|)，选择绝对值最小的方式进行校正；
根据选择的校正方式及计算结果，改变照度，并重新确认混合的色坐标(x″，y″)，重复步骤上述单色校正或双色校正的方法直到校正满足要求。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
以色坐标定义唯一颜色，颜色准确，保证颜色的一致性。已知各种单色颜色的色坐标，及当前混合颜色与目标颜色的色坐标差异，通过计算调整某一种几种颜色的照度值，实现混合颜色更加接近目标颜色，一般的调整过程需要2-3次的计算就可以实现最终的目标颜色，计算过程可以通过计算机实现，计算速度快。
具体实施方式
一种混合颜色的校正方法，根据颜色匹配方程：C(C)≡R(R)+G(G)+B(B)，RGB的量发生改变时，匹配的颜色会发生变化。
通过1931CIE标准色度的色坐标及三刺激值的计算，三种颜色的色坐标分别为R(x1，y1)，G(x2，y2)，B(x3，y3)，三种颜色的照度分别为E1，E2，E3，可以得到这三种颜色混合后的颜色C(x，y)的色坐标：
其中，
上述公式是在理想状态下的计算结果，实际上会有一定的偏差，需要通过改变其中一种或两种颜色的照度对颜色进行调整校正。
1、单色校正方法：
(1)只改变R颜色的照度E1，改变量为ΔE1，E2、E3保持不变，则不变，设改变后的色坐标为x1’，y1’，可以计算得到色坐标的改变量:
其中：
β1＝(B2-1)*A2+(B3-1)*A3*K1，
β1′＝1-A2+K1-K1*A3；
可以得到色坐标改变量的比值是一个与照度无关改变量的定值Kr：
同理，只要确定需要改变的Δx1或Δy1，可以计算出要改变的ΔE1：
或
(2)只改变颜色G的照度E2，E2增加ΔE2，E1、E3保持不变，改变后的色坐标为x2′，y2′，可以计算得到色坐标的改变量；
其中：
a2＝1+A3*C3+A2*C2，
β2＝B2*A2-K2*A2，
β2′＝1-A2*K2′，
可以得到色坐标改变量的比值是一个与照度改变量无关的定值Kr：
同理，只要确定需要改变的Δx2或Δy2，可以计算出要改变的ΔE2：
或
(3)只改变颜色B的照度E3时，E3增加ΔE3，E1、E2保持不变，改变后的色坐标为x3’，y3’，可以计算得到色坐标的改变量：
其中：
a3＝1+A3*C3+A2*C2，
β3＝B3*A3-A3*K3，
β3′＝1-A3*K3′，
可以得到色坐标改变量的比值是一个与照度改变量无关的定值Kr：
同理，只要确定需要改变的Δx3或Δy3，可以计算出要改变的ΔE3：
或
以上一种颜色的改变只能调整校正色坐标的一个参量，只有需要校正的色坐标的改变量的比值与Kr、Kg、Kb相等时才这可以通过一种颜色的改变实现最终颜色的校正，其他需要同时改变两种颜色才能对色坐标进行调整校正。
2、双色校正计算：
从上面的公式可知，单色照度的改变量ΔE和色坐标改变量Δx，Δy有一一对应的关系，混合色为三种颜色的叠加，同时改变两种或三种颜色照度与分别改变一种颜色照度再叠加，对混合色色坐标的改变是相同的。
(1)RG校正：改变颜色R和颜色G的照度，改变量分别为ΔEb1，ΔEb2，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
上述公式只有ΔEb1，ΔEb2两个变量，可以解出ΔEb1、ΔEb2：
其中：
根据上述公式计算可以得到，将RG颜色照度分别改变ΔEb1，ΔEb2，就可以校正需要的Δx，Δy。
(2)RB校正：改变颜色R和颜色B的照度，改变量分别为ΔEg1，ΔEg3，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
其中：
根据上述公式计算可以得到，将RB颜色照度分别改变ΔEg1，ΔEg3，就可以校正需要的Δx，Δy。
(3)GB校正：改变颜色G和颜色B的照度，改变量分别为ΔEr1，ΔEr2，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
其中：
根据上述公式计算可以得到，将GB颜色照度分别改变ΔEr2，ΔEr3，就可以校正需要的Δx，Δy；
以上三种方式都可以对Δx，Δy进行有效校正，具体选择哪种方式要根据计算结果来判断，一般选择ΔE值较小方式进行校正。校正一次后可能还有一定的误差，需要进行多次校正，方法同上。直到误差在要求范围内结束。
具体的调整校正方法步骤如下：
(1)确定颜色RGB的单色色坐标(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，照度E1，E2，E3，以及目标色坐标(x，y)；
(2)确定当前颜色的色坐标(x’，y’)；
(3)计算出需要调整的色坐标改变量Δx，Δy，判断Δx，Δy的值否在要求范围内，一般要求±0.002；如符合要求则不需要校正，不符合进行下一步校正；
(4)判断Δy/Δx的比值是否与Kr、Kg、Kb相等，相等则通过单色校正，步骤(5)，不相等则通过双色校正，步骤(6)；
(5)利用单色校正公式(2)(4)(6)计算出要改变的照度ΔE；
(6)根据公式(7)-(12)分别计算出三种双色校正方式的照度改变量(ΔEb1，ΔEb2；ΔEg1，ΔEg3；ΔEr2，ΔEr3)，比较三种方式照度改变量的大小(|ΔEb1|、|ΔEb2|、|ΔEg1|、|ΔEg3|、|ΔEr2|、|ΔEr3|)，选择绝对值最小的方式进行校正；
(7)根据选择的校正方式及计算结果，改变照度，并重新确认混合的色坐标(x″，y″)，重复步骤上述单色校正或双色校正的方法直到校正满足要求。
通过上述计算及校正步骤，可以快速对想要的颜色进行调整，可以实现灯具颜色的一致性，算法简单，记过过程通过计算机实现，计算速度快，方便应用。
下面以RGB混合目标颜色(0.2807，0.2884)为例，对本发明作进一步说明。
(1)确定颜色RGB的单色色坐标为(0.7172，0.2982)，(0.1359，0.6903)，(0.1492，0.0211)，照度900lx，1600lx，250lx；
(2)确定当前颜色的色坐标为(0.2471，0.1605)；
(3)计算出需要调整的色坐标改变量Δx＝0.0336，Δy＝0.1279，判断Δx，Δy的值否在要求范围内，一般要求±0.002，不符合进行下一步校正；
(4)计算根据公式(1)(3)(5)分别计算出Kr＝0.29、Kg＝-4.77、Kb＝1.42，比较与之均不相等，采用双色校正；
(5)根据公式(7)-(12)分别计算出三种双色校正方式的照度改变量(ΔEb1＝706，ΔEb2＝3148；ΔEg1＝-675，ΔEg3＝-187；ΔEr2＝1566，ΔEr3＝-117)从计算结果中可以看出，选择RB校正数据的改变量比较小；
(6)分别将R的照度减小675lx，将B的照度减小187lx，重新确认改变照度后的色坐标为(0.2907,0.3025)；
(7)计算计算出需要调整的色坐标改变量Δx＝-0.01，Δy＝-0.0142，Δx，Δy的值不在要求范围内，需要进行下一步校正。
(8)计算根据公式(1)、(3)、(5)分别计算出Kr＝0.29、Kg＝-4.77、Kb＝1.42，与Kb相等，采用单色校正；
(9)根据公式(6)计算出需要改变的照度ΔE3＝41lx；
(10)将颜色B的照度增加41lx，重新确认当前的色坐标为(0.2815，0.2901)；
(11)计算出需要调整的色坐标改变量Δx＝0.0008，Δy＝0.0017，在要求的范围内，校正完成。
综上所述，一种混合颜色的校正方法，以色坐标定义颜色，颜色准确，可以对颜色进行调整，算法简单，通过计算机计算，计算速度快，可以集成控制芯片上，方便应用，可以实现灯具颜色的一致性。
Claims (1)
1.一种混合颜色的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过1931CIE标准色度的色坐标及三刺激值的计算，三种颜色的色坐标分别为R(x1，y1)，G(x2，y2)，B(x3，y3)，三种颜色的照度分别为E1，E2，E3，得到这三种颜色混合后的颜色C(x，y)的色坐标：
其中，
上述公式是在理想状态下的计算结果，实际上会有一定的偏差，需要通过改变其中一种或两种颜色的照度对颜色进行调整校正；
单色校正方法：
(1)只改变R颜色的照度E1，改变量为ΔE1，E2、E3保持不变，则不变，设改变后的色坐标为x1’，y1’，可以计算得到色坐标的改变量:
其中：
β1＝(B2-1)*A2+(B3-1)*A3*K1，
β1′＝1-A2+K1-K1*A3；
可以得到色坐标改变量的比值是一个与照度无关改变量的定值Kr：
同理，只要确定需要改变的Δx1或Δy1，可以计算出要改变的ΔE1：
(2)只改变颜色G的照度E2，E2增加ΔE2，E1、E3保持不变，改变后的色坐标为x2′，y2′，可以计算得到色坐标的改变量；
其中：
a2＝1+A3*C3+A2*C2，
β2＝B2*A2-K2*A2，
β2′＝1-A2*K2′，
得到色坐标改变量的比值是一个与照度改变量无关的定值Kg：
同理，只要确定需要改变的Δx2或Δy2，计算出要改变的ΔE2：
或
(3)只改变颜色B的照度E3时，E3增加ΔE3，E1、E2保持不变，改变后的色坐标为x3’，y3’，计算得到色坐标的改变量：
其中：
a3＝1+A3*C3+A2*C2，
β3＝B3*A3-A3*K3，
β3′＝1-A3*K3′，
得到色坐标改变量的比值是一个与照度改变量无关的定值Kb：
同理，只要确定需要改变的Δx3或Δy3，计算出要改变的ΔE3：
或
以上一种颜色的改变只能调整校正色坐标的一个参量，只有需要校正的色坐标的改变量的比值与Kr、Kg、Kb相等时才通过一种颜色的改变实现最终颜色的校正，其他需要同时改变两种颜色才能对色坐标进行调整校正；
双色校正计算：
(1)RG校正：改变颜色R和颜色G的照度，改变量分别为ΔEb1，ΔEb2，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
上述公式只有ΔEb1，ΔEb2两个变量，解出ΔEb1、ΔEb2：
其中：
根据上述公式计算得到，将RG颜色照度分别改变ΔEb1，ΔEb2，就校正需要的Δx，Δy；
(2)RB校正：改变颜色R和颜色B的照度，改变量分别为ΔEg1，ΔEg3，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
其中：
根据上述公式计算得到，将RB颜色照度分别改变ΔEg1，ΔEg3，就可以校正需要的Δx，Δy；
(3)GB校正：改变颜色G和颜色B的照度，改变量分别为ΔEr2，ΔEr3，需要校正调整的色坐标量为则Δx和Δy，则：
其中：
根据上述公式计算可以得到，将GB颜色照度分别改变ΔEr2，ΔEr3，就校正需要的Δx，Δy；
根据公式(7)-(12)分别计算出三种双色校正方式的照度改变量(ΔEb1，ΔEb2；ΔEg1，ΔEg3；ΔEr2，ΔEr3)，比较三种方式照度改变量的大小(|ΔEb1|、|ΔEb2|、|ΔEg1|、|ΔEg3|、|ΔEr2|、|ΔEr3|)，选择绝对值最小的方式进行校正；
根据选择的校正方式及计算结果，改变照度，并重新确认混合的色坐标(x”，y”)，重复上述单色校正或双色校正的方法步骤直到校正满足要求。
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Non-Patent Citations (1)
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