CIELAB: De basis van kleurmeting (Deel 1 - CIE en XYZ)

Kleurmeting maakt het mogelijk om kleur objectief vast te leggen en reproduceerbaar te vergelijken. Een van de belangrijkste systemen binnen de colorimetrie is CIELAB, ontwikkeld op basis van het werk van de CIE. Dit artikel beschrijft de oorsprong van het systeem, de rol van de CIE en de basis van de XYZ-tristimuluswaarden waaruit CIELAB is afgeleid.

De rol van de CIE

De Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) is de internationale commissie die technische standaarden ontwikkelt voor licht, zicht en kleur. Begin 20e eeuw onderzocht de CIE hoe kleuren numeriek vastgelegd konden worden op basis van additieve kleurmenging. Dit leidde in 1931 tot het CIE-kleurensysteem, de basis van de moderne kleurmeting (colorimetrie).

De CIE definieerde een methodiek waarbij elke kleur kan worden beschreven met drie getallen: X, Y en Z. Deze tristimuluswaarden vormen de basis voor alle daaropvolgende kleurmodellen, waaronder CIELAB.

Color matching experimenten

Het oorspronkelijke onderzoek bestond uit een reeks experimenten:

• 17 proefpersonen met normaal kleurenzien namen deel.
• Elke proefpersoon keek naar een stimulus van 2° visuele hoek bestaande uit twee helften:
  • één helft met een spectrale kleur (enkelvoudige golflengte)
  • één helft die moest worden nagebootst door menging
• De match werd gemaakt door het mengen van licht van drie primaire golflengten:
  • 700 nm (rood)
  • 546.1 nm (groen)
  • 435.8 nm (blauw)

Het doel was om met verschillende intensiteiten van deze drie primairen een visuele overeenkomst te bereiken.

Het probleem van negatieve waarden

Bij bepaalde golflengten konden proefpersonen alleen een match bereiken wanneer de spectrale stimulus minder verzadigd werd gemaakt. In termen van het model betekende dit dat één van de primairen een negatieve intensiteit zou moeten hebben.

De implicatie:

• Een meetinstrument zou zes kanalen nodig hebben (positief en negatief voor R, G en B).
• Praktisch was dat niet uitvoerbaar.

Oplossing: imaginaire primairen X, Y en Z

De CIE ontwikkelde een transformatie waardoor de primaire functies altijd positief zijn. Dit leidde tot de denkbeeldige primairen:

• X
• Y
• Z

Kenmerken:

• Ze zijn imaginaire kleuren, niet fysiek maakbaar.
• Ze liggen buiten de driehoek van echt realiseerbare RGB-lichtkleuren.
• Ze hebben een hogere theoretische verzadiging dan spectrale kleuren.

Met deze definitie konden alle kleurstimuli worden beschreven zonder negatieve tristimuluswaarden.

De bijbehorende functies staan bekend als de:

• CIE 1931 2° Standard Observer
• toepasbaar op stimuli tussen 1° en 4° visuele hoek

Voor grotere velden definieerde de CIE later:

• CIE 1964 10° Standard Observer
• andere color matching functions vanwege variatie in waarneming bij grotere gezichtsvelden

Van XYZ naar CIELAB (vervolg in latere delen)

XYZ vormt de basis van CIELAB, een meer perceptueel uniforme kleurruimte. In de vervolgdelen wordt ingegaan op:

• de ontwikkeling van CIELAB
• de L*, a*, b*-assen
• perceptuele uniformiteit
• kleurverschilberekeningen zoals ΔE

---

👉 Meer leren over kleurmeting en CIELAB? Bekijk de opleidingen op kleurenschool.nl

---

Vragen over CIELAB of instrumentele kleurcontrole? Neem contact op via info@kleurinstituut.nl of bel +31 (0)70 364 98 02.