人眼感知色彩必須有三項條件：光源、物體及人眼。透過光源能量分布、物體反射率以 及人眼配色函數等三種因素在可見光波段進行積分，進而可以得到色彩三刺激值(XYZ)。不 過，透過三刺激值並沒有辦法輕易分析色彩，因此需要將三刺激值轉換到不同的均等色彩空 間(CIELAB, CIELCh)。CIELAB 中的 L*代表明度、a*代表紅綠色軸、b*代表黃藍色軸；CIELCh 的 L*也代表明度，Cab*為彩度，h 為色相角。
為了讓顯示器能夠準確的再現色彩，顯示影像中的 RGB 訊號值必須經過正規化、光電 變換曲線轉換和線性轉換等過程，才能計算得到正確的色彩三刺激值，圖一為顯示器色度轉 換流程圖。
圖 一 顯示器色度轉換流程
(二) 數位影像膚色分佈範圍
數位影像於顯示器上顯示主要透過 RGB 訊號，因此本研究透過前述色度轉換流程，將 RGB 訊號經由正規化、階調複製曲線、線性轉換以及色度轉換至 CIELAB 空間。因此，數 位影像中的各個像素點的 RGB 訊號值經由前述轉換至 CIELAB 空間。在此，將文獻探討章 節的膚色探討所提及的參考值加入此部分，膚色之喜好的分布範圍明度(L*)約在 55 至 80 之 間、彩度(C*)為 15 至 25 之間、色相(h)約在 40~55 度之間，透過前述參考值於 CIELAB 空間 找出膚色分佈範圍，並且參考 Hsu 研究中所提到的類似 CIELAB 的對立色色空間 LSN(明度/
膚色/非膚色，lightness/skin/non-skin)，將 a*b*平面旋轉指定角度，則旋轉後 a*的軸為 s*軸(膚 色軸，skin axis)，b*軸旋轉後的軸稱為 n*軸(非膚色軸，non-skin axis)，a*b*平面經由旋轉後
為 s*n*平面。 該項考量之下，我們使用了 Topcon SR-UL1R 分光輻射度計(tele-spectroradiometer)測量置放 於實際光源底下的標準白板，進而運算可得知光源能量分布，將反射率(化妝品塗抹於皮膚)、
光源能量分布(拍攝環境的環境光)以及人眼配色函數進行計算，並且將計算得到化妝品色刺 激值轉換到不同的感知色彩空間，以便於後續實驗中使用以及分析。
圖 二 反射光示意圖
表 一 量測儀器
儀器名稱 圖示 型號 量測對象 量測項目
手持式分光光 度計
Konica Minolta CM-700d
未上妝皮膚、
上妝後皮膚
頻譜反射率、色 度值、色紅素 量、黑色素量
低亮度分光放 射儀
Topcon SR-UL1R
環境光照射之 標準白板
頻譜反射率、色 度值
(四) 測試影像拍攝流程
圖 三 CM-700d 量測膚色示意圖 圖 四 本研究所使用化妝品(粉底液、隔離霜)
圖五為拍攝現場示意圖，光源分別以 45 度角照射被攝物，以及上方一盞吸頂燈，前方 為 3D 攝影機及測量儀器位置。圖七為拍攝流程示意圖，在光源調整並且暖燈後，在被攝位 置放置標準白卡(X-rite ColorChecker white balance card)使用攝影機拍攝以設定自訂白平衡，
同樣位於攝影機位置放置 Topcon SR-UL1R 分光輻射度計，透過儀器量測光源所照射的標準 白卡，進而可以反向計算出原始光源能量分布。
圖 五 拍攝現場示意圖 圖 六 X-rite ColorChecker White balance card
圖 七 拍攝流程圖
(五) 系統流程
圖七為開發之系統介面，圖八為系統流程圖。首先開啟未上妝膚色影像，由於要達到準
確跨媒體色彩複製，必須清楚掌握各種設備的色彩特性，因此我們將輸入的測試影像套用相 機設備特性檔(ICC profile)，而後將影像中的 8-bit RGB 色彩訊號量轉換至三刺激值，然後將 影像的三刺激值轉換到 CIELAB 色彩空間。根據文獻 Hsu [2]所提到的膚色喜好色色相角約 在 40~55 度之間，透過在二維平面中直角坐標的列向量對於原點做逆時針旋轉。在此根據吳 欣穎[1]所提到的東方人膚色色相角為 50 度，將此角度代入旋轉矩陣，計算得知需偏移的角 度，將測試影像 a*與 b*資訊透過旋轉矩陣得到的偏移角度相乘，可以得到類似於 CIELAB 色
彩空間的座標系統。新的座標系統是根據 Hsu 研究中所提出並訂為 LSN(明度/膚色/非膚色，
lightness/skin/non-skin)類似於 CIELAB 色彩空間的座標系[2]。
我們根據 Hsu 所提到的膚色喜好色色相角約在 40~55 度 [2]。因此，系統採用同樣的數 據，藉由膚色範圍找出測試影像中的膚色區域，將膚色區域中心的 a*、b*資訊與化妝品的 a*、 b*資訊進行色度距離計算，而膚色區域內的各個膚色點依據前述距離，進行膚色偏移，以達 到膚色模擬上妝的情況。匯入上妝影像，同樣套用相機設備特性檔，並且轉換至 CIELAB 色 彩空間，選取模擬上妝影像的膚色區域以及實際上妝影像的膚色區域，將膚色區域視為色 塊，採用 CIE94 色差公式進行計算，取得膚色區域的色差平均值、色差最大值。
圖 八 開發系統介面
圖 九 系統流程圖
(六) 立體影像製作
在本研究中立體影像製作為透過 3D 攝影機錄影擷取而得，拍攝測試影像之攝影機型號 為 Panasonic AG-3DA1。透過 Adobe Premiere 剪輯軟體，進行影像編輯工作，一張完整的 3D 影像是透過左右眼各一張 side-by-side 影像所組成的，因此在影像編輯上，將拍攝影像在寬 度比例更改成 50%，將左右兩眼影像分別置於畫面左右兩邊，而後將影像(影片)匯出。