色差儀有哪些常用顏色空間？色差儀作為顏色比較類儀器，為了讓顏色的評(píng)定有更加精確的衡量標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)部采用了CIE規(guī)定的多個(gè)顏色空間，目前常用的主要有RGB、XYZ、Lab和Luv等顏色空間。本文對(duì)色差儀顏色空間類型及不同顏色空間的轉(zhuǎn)換方法做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀常用顏色空間介紹：

1.RGB顏色空間

由三基色原理知，大多數(shù)顏色可以由紅、綠、藍(lán)三基色按照不同的比例合成。RGB顏色空間是在三基色理論上開發(fā)的相加混色顏色空間。RGB顏色空間的顏色模型可以用三維的立方體來(lái)描述，如下圖所示。X 軸表示紅色（Red），Y軸表示藍(lán)色（Blue），Z軸代表綠色（Green），在原點(diǎn)上，三個(gè)基色亮度表示0，即黑色，原點(diǎn)的斜對(duì)角表示白色，三個(gè)基色亮度達(dá)到最大。從原點(diǎn)到斜對(duì)角的對(duì)角線上，X=Y=Z，可以認(rèn)為這是一條灰度不同的黑白線。除了黑色和白色以外的六個(gè)點(diǎn)，分別表示紅綠藍(lán)三種顏色，以及黃、青和品紅色三種二次色，其位置如下圖顏色模型所示。

可以看出來(lái)，RGB顏色空間描述顏色是比較簡(jiǎn)單的，但是給人的感覺不直觀，對(duì)一個(gè)RGB數(shù)值，人們無(wú)法確定其具體代表什么顏色，而且 RGB顏色空間是一個(gè)非均勻的顏色空間，不符合人的顏色感知心理，空間中兩個(gè)顏色點(diǎn)距離不代表人的知覺差異。這樣，就產(chǎn)生了其他的顏色空間。

2.CIEXYZ顏色空間

CIEXYZ顏色空間，是在RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)方法，選用三個(gè)理想的原色來(lái)代替實(shí)際的三原色，從而將RGB中的色度坐標(biāo)r，g，b變換為正值。由X、Y、Z在所形成的三角形將整個(gè)光譜色軌跡包含在內(nèi)，如下圖所示，因此整個(gè)光譜色變成了以XYZ三角形作為色域的域內(nèi)色。

選擇三個(gè)理想的原色X、Y、Z，X代表紅原色，Y代表綠原色，Z代表藍(lán)原X色，這三個(gè)原色不是物理上的真實(shí)色，而是虛構(gòu)的假想色。它們的色度坐標(biāo)分別為：

（X、Y、Z的色度坐標(biāo)）

3.Lab顏色空間

CIELAB顏色空間是由國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）提出，在原先Yxy顏色空間基礎(chǔ)上，解決了色度圖上相等距離并不等于我們所覺察到的顏色差異這一主要問題。CIELAB空間可以表達(dá)自然界中的任何顏色，雖然 RGB 顏色空間是使用最廣泛的顏色空間，但它依賴于設(shè)備。CIELAB空間與人眼視覺系統(tǒng)感覺一致，并且是用來(lái)描述人眼可見的所有顏色最完備且均勻的色彩模型。在均勻顏色空間內(nèi)，兩個(gè)顏色坐標(biāo)點(diǎn)之間的距離表示為兩個(gè)顏色樣本之間的色差值。

CIELAB顏色模型如下圖所示，該顏色空間中L*為亮度值，a*為紅綠色度坐標(biāo)，b*為藍(lán)黃色度坐標(biāo)。其中，a*軸正半軸為紅色，負(fù)半軸為綠色；b*軸正半軸為黃，負(fù)半軸是藍(lán)色；亮度L*取0代表了黑色，亮度L為100則代表白色。

4.Luv顏色空間

CIE1976L*u*v*（簡(jiǎn)稱為CIELUV）均勻顏色空間用三維坐標(biāo)系統(tǒng)明度指數(shù)L*和色品指數(shù)u*、v*來(lái)表示顏色，改善了CIELAB顏色空間的均勻性CIEL*u*v*和CIEL*a*b*有一些共同的特點(diǎn)。首先，它們的顏色空間雖然距完全均勻仍有距離，但基本上是均勻的。其次，由于是基于顏色測(cè)量的CIE系統(tǒng)，CIEL*u*v*和CIEL*a*b*都是與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色空間。

CIEL*u*v*顏色空間同樣是基于對(duì)立色理論和參考白點(diǎn)而建立，與設(shè)備無(wú)關(guān)，適用于顯示器顯示和根據(jù)加色原理進(jìn)行組合的應(yīng)用場(chǎng)合。

三個(gè)刺激量X，Y，Z到CIELuv顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下：

變量u'，v'和u'0，v'0可以從下式得出：

X0、Y0、Z0為標(biāo)準(zhǔn)白光所對(duì)應(yīng)的XYZ值。CIELuv顏色空間比較強(qiáng)調(diào)對(duì)紅色的表示，即對(duì)紅色變化比較敏感，但對(duì)藍(lán)色表示得比較粗糙。

色差儀不同顏色空間轉(zhuǎn)換方法：

色彩空間轉(zhuǎn)換意味著將一個(gè)色彩空間中的顏色特征信息轉(zhuǎn)換到另一色彩空間以，獲得相應(yīng)的顏色信息，即用不同色彩空間中的數(shù)據(jù)來(lái)表示相同的顏色。下面將介紹了介紹了幾種不同顏色空間的轉(zhuǎn)換方法：

1.RGB顏色空間轉(zhuǎn)換XYZ顏色空間

RGB顏色空間并不能產(chǎn)生出所有的彩色，在某些情況下顏色值還會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，為了克服這一缺點(diǎn)，1931年國(guó)際照明委員會(huì)CIE規(guī)定了一種新的顏色系統(tǒng)稱為XYZ顏色空間。它把彩色光表示為：C=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。式中，（X）、（Y）和（Z）是XYZ顏色空間的基色量，X、Y和Z為三色比例系數(shù)。

XYZ顏色空間必須滿足如下三個(gè)條件：

（1）三色比例系數(shù)X、Y和Z皆大于零；

（2）Y的數(shù)值正好是彩色光的亮度；

（3）當(dāng)X=Y=Z時(shí)仍然表示標(biāo)準(zhǔn)白光。

根據(jù)以上條件，可以得到RGB顏色空間與XYZ顏色空間的關(guān)系式：

2.RGB顏色空間轉(zhuǎn)換LAB顏色空間

RGB色彩空間的顏色不能直接轉(zhuǎn)換到CIELAB色彩空間，需要借助XYZ色彩空間進(jìn)行非線性操作，先把RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到XYZ色彩空間，然后通過(guò)XYZ色彩空間和CIELAB色彩空間之間的聯(lián)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。相關(guān)轉(zhuǎn)換公式如下所示：

（1）RGB轉(zhuǎn)換到XYZ

（2）XYZ轉(zhuǎn)換到LAB

上式中，X、Y、Z 指的是物體的三刺激值，這三個(gè)屬性值是在海明對(duì)立坐標(biāo)理論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體先照射在完全反射漫反射體上，再經(jīng)其反射到人們眼中的白顏色物體的三刺激值。光源和觀察者的條件分別以D65和10°條件為佳。在不同的光源以及觀察者條件下，三刺激值是不同的。

3.LAB顏色空間轉(zhuǎn)換XYZ顏色空間

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不均勻的顏色空間會(huì)給顏色評(píng)估帶來(lái)很多的不便，于是人們就研究均勻的顏色空間，CIELAB顏色空間就是均勻的顏色空間之一，1976年，CIE制定此顏解決XYZ顏色空間的物理距離與人眼的感知不相當(dāng)?shù)膯栴}。

在這一顏色空間中，柱坐標(biāo)L*表示亮度，a*和b*軸代表色度坐標(biāo)，分別是紅-綠坐標(biāo)和黃-藍(lán)坐標(biāo)，這三個(gè)坐標(biāo)值均被認(rèn)為是均勻變化的。這三個(gè)屬性值可以由XYZ顏色空間的三個(gè)屬性轉(zhuǎn)化而來(lái)。轉(zhuǎn)換公式如下：

其中，在上面的公式中，X、Y、Z指的是物體的三刺激值，這三個(gè)屬性值是在海明對(duì)立坐標(biāo)理論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體先照射在完全反射漫反射體上，再經(jīng)其反射到人們眼中的白顏色物體的三刺激值。光源和觀察者的條件分別以D65和10°條件為佳。在不同的光源以及觀察者條件下，三刺激值是不同的。若采用D65標(biāo)準(zhǔn)照明體Xn=94.811，Yn=100.00，Zn=107.304。

色差儀不同顏色空間怎么設(shè)置？

不同色差儀包含的色空間是不同的，想要設(shè)置顏色模式，就可以根據(jù)色差儀操作說(shuō)明書來(lái)進(jìn)行選擇。

如上圖所示，用戶可根據(jù)需要選擇不同的顏色空間進(jìn)行顯示，此選擇將影響到“標(biāo)樣測(cè)量”、“試樣測(cè)量”界面中的顯示內(nèi)容。通過(guò)“上翻”、“下翻”鍵可進(jìn)行選擇。按下“確認(rèn)”鍵將保存所作的設(shè)置，并返回主菜單界面。

在電腦色差儀中，顯示模式默認(rèn)為“CIEL*a*b*C*H*”，其他選項(xiàng)有“CIEL*a*b*”、“CIEXYZ”、“CIERGB”、“CIEL*u*v*”、“L*a*b*白度黃度”、“變色牢度”和“沾色牢度”。