成像式亮度测量数码相机色彩空间转换矩阵选择.pdf

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1、第29卷第3期电子测量与仪器学报lf．29．32015年3月JoURNALOFELECTRoNICMEAsUREMENTANDINsTRUMENTATIoN·427·DOI：10．13382／j．jemi．2015．03．015成像式亮度测量数码相机色彩空间转换矩阵选择易斌甄江龙袁韬米红菊(后勤工程学院机械电气工程系重庆401311)摘要：利用数码相机作为成像亮度测量装置获取亮度分布，较传统的点式亮度计更为便捷高效。分析数码相机成像流程数码相机成像流程及色彩空间转换算法，对比按不同输出图像色彩空间制式下的转换矩阵公式求得的计算亮度误差，证明了依据相机输出图像色彩空间制式选择

2、色空间转换矩阵的必要性。为提高测量精度，提出利用D55标准照明体色度坐标作为参考白点，修正色空间转换矩阵。实测结果表明，采用色域更广的AdobeRGB色彩空间输出图像，较sRGB格式测量精度更高。将参考白点色坐标值以D55标准照明体，代替D65标准光源对转换矩阵计算式加以修正后的测量误差有所改善，实测亮度相对误差均方根值RMSE分别为6．65％(sRGB)和3．10％(AdobeRGB)，样本最大相对误差值分别为10．71％(sRGB)和5．01％(AdobeRGB)。其精度可满足工程测量要求。关键词：成像式亮度测量；色彩空间转换；高动态范围图像；数码相机中图分类号：043

3、2．2；TH741．4文献标识码：A国家标准学科分类代码：140．3060Selectionofdigitalcameras’colorspaceconversionmatrixasanimagingluminancemeasurementdeviceYiBinZhenJianglongYuanTaoMiHongju(Dept．ofMechanical＆ElectricalEngineering，LEU，Chongqing401331，China)Abstract：Usingdigitalcameraasanimagingluminancemeasurementdevice

4、(ILMD)canobtaintheluminancedistributioninthefieldofviewbyoncephotographing，itismoreconvenientandefficiencythanconventionalspotsightingluminancemeter．ThecalculatedvalueoftheYtristimulusorgrayscalewasstronglyrelatedtocolorspaceconversionbetweenRGBandXYZ，andthechromaticitycoordinateoftheprima

5、rycolorsandreferencewhitepoint．Thecolorworkflowoftheimagingluminancemeasurementdevicewasexaminedwithemphasisonwhich‘standard’RGBcolorspacesisappropriate．FourtransformationmatrixformulaofRGBtoY，whichwereappliedincommoncolorspaces：sRGB，AdobeRGB1998，PALandNTSC，arecompared．Theexperimentalresul

6、tsshowthatformu—lasappliedinsRGBandAdobeRGBwerepreferredtothoseappliedinPALandNTSCcolorspace．andtheRMSandmaximumerrorofthecalculatedluminanceutilizingtheHDRimagesynthesizedwiththewidergamutAdobeRGBimagesis4．21％and13．09％，comparedwith7．76％and10．47％ofwhichsynthesizedwithsRGBima—ges．Themeasure

7、mentaccuracyhasimprovedwhenusingthestandardilluminantsD55asthereferencewhitepointtocalculatedthecolorspaceconversionmatrixinsteadofthestandardilluminantsD65．AndtheRMSandmaxi—mumerorwas6．65％and10．71％(sRGB)，3．10％and5．01％(AdobeRGB)，respectively．Keywords：imagelumi