什么是均勻顏色空間？在顏色空間中的任何一點(diǎn)，在通過該點(diǎn)的任一方向上，與該點(diǎn)距離相同表示顏色感覺變化相同，這樣的顏色空間稱為均勻顏色空間。在均勻顏色空間中，三個(gè)參數(shù)的變化直觀的反映了顏色的變化。色差儀內(nèi)置多種顏色。目前Lab顏色空間是目前使用最廣泛的一種均勻顏色空間。本文對(duì)色差儀均勻顏色空間的類型及色差儀LAB色空間色差計(jì)算方法做了介紹。

什么是均勻顏色空間？

顏色空間也稱色彩模型，是一種特定的顏色組織，是對(duì)色彩的一種描述方式。實(shí)際應(yīng)用中常用的顏色空間有RGB、CMY、HSV、HSI等，其中RGB顏色空間主要面向硬件設(shè)備，如彩色顯示器、打印機(jī)等；CMY顏色空間廣泛應(yīng)用于工業(yè)印刷行業(yè)；HSI顏色空間和HSV顏色空間主要面向彩色處理為目的的應(yīng)用。此外，國(guó)際照明委員會(huì)于1931年開發(fā)的CIEXYZ顏色空間是一個(gè)非常重要的基色空間，它是CIE系列顏色系統(tǒng)的基礎(chǔ)，但CIEXYZ顏色空間使用比較復(fù)雜且不夠直觀。

于是，CIE在1976年推薦了兩個(gè)均勻顏色空間，CIELUV顏色空間和CIELAB顏色空間。所謂顏色空間的均勻性，是指當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上顏色相互進(jìn)行色差測(cè)量時(shí)，如果存在色差，其色差大小應(yīng)與人眼所感受到的差別相一致，也就是說度量值較小時(shí)，目視色差感覺就較小，反之則較大。

色差儀均勻顏色空間的類型：

1.CIE 1964均勻顏色空間

1964年，CIE采納了賈德（Judd）和維澤斯基（Wyszecki）的建議，推出了一種均勻亮度和色度的坐標(biāo)系。在這個(gè)坐標(biāo)系中，引用了UCS坐標(biāo)系中的色坐標(biāo)，并引入亮度Y值，構(gòu)成了亮度與色度綜合的三原坐標(biāo)系統(tǒng)，這三個(gè)坐標(biāo)用U*、v*和w*表示，其中，U*和V*表示色度指數(shù)，W*表示明度指數(shù)。這三者由下式得到：

u0和 v0是所用光源的白點(diǎn)坐標(biāo)。利用上式可以用色度坐標(biāo)來轉(zhuǎn)換以獲得 u 和 v值。

2.CIE 1976均勻顏色空間

為了能夠更好地統(tǒng)一評(píng)價(jià)顏色差別的方法，1976 年 CIE 又推出了兩個(gè)均勻顏色系統(tǒng)：CIE 1976 L*u*v*顏色空間《簡(jiǎn)稱CIE LUV色空間）和CIE 1976 L*a*b*顏色空間（簡(jiǎn)稱 CIE LAB 色空間）。

在CIE LUV空間中，L*為明度，u*、v*為色品指數(shù)。三者相互垂直構(gòu)成色空間來描述相對(duì)應(yīng)的亮度和色度量：垂直的軸是明度L*，位于水平面且互相垂直的是色品指數(shù)u*和v*。

在CIE LAB色空間中，L*表示米制明度，a*和b*表示米制色度。a*和b*表示不同的色調(diào)方向：a*為紅一綠色方向，a*為正時(shí)表示的是紅色方向，a*為負(fù)時(shí)表示的是綠色方向；b*為黃一藍(lán)色方向，b*為正時(shí)表示的是黃色方向，b*為負(fù)時(shí)表示的是藍(lán)色方向。

在均勻色空間中的每個(gè)點(diǎn)分別代表了一種顏色，空間中兩點(diǎn)之間的距離代表了這兩種顏色的色差。

色差儀LAB色空間怎么計(jì)算色差？

色差儀作為光電儀器，其測(cè)量原理采用最廣泛使用于測(cè)量物體色調(diào)的國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）的CIE1976L*a*b*色度系統(tǒng)，借助均勻色的立體表示方法將所有的顏色用L*，a*，b*三個(gè)軸的坐標(biāo)來定義。L*為垂直軸也即中軸，代表明度上白下黑，其值從底部0（黑）到頂部100（白）。中間為亮度不同的灰色過度，有100個(gè)等級(jí)；a*、b*坐標(biāo)組成的色度平面是一個(gè)圓，表示不同的色彩方向，a*代表紅綠軸上顏色的飽和度，其中-a*為綠，+a*為紅；b*代表藍(lán)黃軸上顏色的飽和度，其中-b*為藍(lán)，+b*為黃。a*，b*都是水平軸。L*，a*，b*不僅可以精確地表示各種色調(diào)，它也為兩種色調(diào)之間的差即色差表示帶來了方便，尤其是在研究或測(cè)定近似顏色的差別程度時(shí)（比如同一原材料不同批次的比較），勻色空間L*a*b*表色系上任意兩點(diǎn)間的距離都可以表示兩個(gè)顏色之間的總色差。

CIE1976Lab空間由CIEXYZ系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換得到，轉(zhuǎn)換公式為：

其中X、Y、Z是被測(cè)物體的三刺激值；X0、Y0、Z0為選定參考白的三刺激值；L*表示心理明度；a*、b*為心理色度。

從上式轉(zhuǎn)換中可以看出：由X、Y、Z變換為L(zhǎng)*、a*、b*時(shí)包含有立方根的函數(shù)變換，經(jīng)過這種非線形變換后，原來的馬蹄形光譜軌跡不復(fù)保持。轉(zhuǎn)換后的空間用笛卡兒直角坐標(biāo)體系來表示，形成了對(duì)立色坐標(biāo)表述的心理顏色空間。在這一坐標(biāo)系統(tǒng)中，+a*表示紅色，-a*表示綠色，+b*表示黃色，-b*表示藍(lán)色，顏色的明度由L*的百分?jǐn)?shù)來表示。

通常人們把兩種顏色在色彩上給人感覺上的差別叫做色差。若兩個(gè)色樣樣品都按L*、a*、b*標(biāo)定顏色，則兩者之間的總色差ΔE*Lab以及各項(xiàng)單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)算：

明度差：ΔL*=L*1-L*2；

色度差：Δa=a*1-a*2，Δb=b*1-b*2；

總色差：ΔE*Lab=[（ΔL）2+（△a）2+（Δb）2]1/2