色彩科学

CIE 1976 L*u*v*色空間の概要と特性

CIE 1976 L*u*v*色空間の概要と特性
国際照明委員会(CIE)が1976年に採択したCIE 1976 L*u*v*色空間(CIELUV)の定義、変換式、および色差の均等性について解説します。

📌 主なポイント

  • 1976年に国際照明委員会(CIE)によって採択された。
  • 加法混色において色度図上の直線性が維持される特性を持つ。
  • 色差の知覚的均等性を表現するために設計された。
  • ディスプレイやコンピュータグラフィックス分野で広く応用されている。

CIE 1976 Luv色空間(通称:CIELUV)は、国際照明委員会(CIE)によって1976年に採択された均等色空間です。この色空間は、CIE 1931 XYZ色空間を基盤とし、色差の知覚的均等性を向上させることを目的として設計されました。コンピュータグラフィックスやディスプレイ技術など、加法混色を扱う分野で広く利用されています。

歴史的背景

CIELUVは、CIE 1964 (U, V, W) 色空間(CIEUVW)の改良版として位置付けられます。CIEは同時にCIELABも採択しましたが、これらは異なる用途や設計思想に基づいています。CIELUVは、加法混色において色度図上の直線性が維持されるという特性を持ち、特に光源色の評価に適しています。

CIE 1976 UCS色度図
CIE 1976 UCS(Uniform Chromaticity Scale)色度図

変換式

CIELUVへの変換は、XYZ値から非線形な計算を経て行われます。輝度成分であるLおよび色度成分であるu、vは、白色点の座標(u'n, v'n)に基づいて算出されます。

L<em>u</em>v<em>の変換式
Luvの算出式
u'v'の変換式
u'およびv'の算出式
逆変換式
CIELUVからXYZへの逆変換式

円筒座標系(CIE LChuv)

CIELUVを円筒座標系で表現したものをCIE LChuvと呼びます。ここでは、クロマ(Cuv)と色相(huv)を用いて色を記述します。

クロマの計算
クロマCuvの定義
色相の計算
色相huvの定義

色差の評価

CIELUVにおける色差(ΔEuv)は、Luv空間におけるユークリッド距離として定義されます。この距離は、知覚的な色の違いを数値化するために用いられます。

色差の距離
色差の均等性を示す距離式

よくある質問

CIELUVとCIELABの違いは何ですか?
CIELUVは加法混色(光)の扱いに適しており、色度図上の直線性を維持します。一方、CIELABは主に反射物体色の評価に適しており、より広範な産業用途で利用されています。
CIELUVはどのような分野で使われますか?
主にディスプレイ技術、照明工学、コンピュータグラフィックスなど、発光する光を扱う分野で利用されます。

関連記事

CIE 1931 XYZ色空間CIELAB色差加法混色国際照明委員会

参考文献

  • Judd, Deane B. (1940). "Hue saturation and lightness of surface colors with chromatic illumination". JOSA 30 (1): 2–32.
  • Fairchild, Mark D. (1998). Color Appearance Models. Addison-Wesley.
  • Schanda, János (2007). Colorimetry: Understanding the CIE System. Wiley Interscience. pp. 61–64.
  • Poynton, Charles (2003). Digital Video and HDTV. Morgan-Kaufmann. p. 226.