色差儀作為精密的比對(duì)儀器，其內(nèi)部配置了多個(gè)測(cè)色空間，可以采用不同的方式對(duì)顏色進(jìn)行描述。不過(guò)，不同的顏色空間屬性的不同，因此在進(jìn)行顏色比較時(shí)，就需要進(jìn)行顏色空間的轉(zhuǎn)換，以獲得同一顏色空間的相同顏色信息。本文對(duì)色差儀CIEXYZ顏色空間與CIELab顏色空間的轉(zhuǎn)換方法做了介紹。

色差儀CIEXYZ顏色空間介紹：

CIEXYZ顏色空間，也稱CIE1931顏色空間。CIE希望通過(guò)該顏色空間下的三個(gè)分量（X，Y，Z）能夠描述人顏色視覺(jué)系統(tǒng)所能察覺(jué)的任意一種顏色，其中X和Z定義為顏色的色度，Y為顏色的亮度。

CIEXYZ顏色空間主要應(yīng)用于分光光度計(jì)和數(shù)字顏色分析器等分析儀器，它為這一類儀器提供了待分析樣本所需的透射或折射的三色光信號(hào)。雖然 CIEXYZ顏色空間在分析化學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用也頗為廣泛，但是它所表示的顏色與人眼感知不太一致，導(dǎo)致在不同顏色對(duì)比中存在一定缺陷。因此，該顏色模型往往只是用于線性轉(zhuǎn)換到其他顏色空間的過(guò)渡顏色空間。

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。

色差儀CIELab顏色空間介紹：

CIELab顏色空間是在1931年國(guó)際照明委員會(huì)制定的顏色度量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，為能采用數(shù)字化的方法準(zhǔn)確描述人眼視覺(jué)感知和統(tǒng)一顏色差別的評(píng)價(jià)方法，是目前為止描述人眼可見(jiàn)的所有顏色最完備的顏色模型。CIELab顏色空間是基于人類視覺(jué)特征建立的顏色系統(tǒng)，是一種基于生理特征的均勻顏色系統(tǒng)，能夠較好地模擬人眼對(duì)顏色和色差的視覺(jué)感知，準(zhǔn)確反映顏色變化對(duì)人眼視覺(jué)的感知所引起的差異。CIELab顏色空間現(xiàn)已成為世界各國(guó)正式采納、作為國(guó)際通用的測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)，適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算。

CIELab顏色空間直接基于CIEXYZ顏色空間建立，使用MacAdam橢圓描述顏色差異，并由此建立了線性化的人眼視覺(jué)對(duì)顏色的視覺(jué)感知空間，是一種比 CIEXYZ顏色空間更線性、更直觀的顏色空間，也就是說(shuō)顏色空間上相同數(shù)量的變化會(huì)產(chǎn)生大約相同視覺(jué)重要性的變化"。和其他顏色空間一樣，CIELab顏色空間中每一點(diǎn)代表一種顏色，兩種顏色的差異就是其在該顏色空間中的距離，但不同的一點(diǎn)是在CIELab顏色空間中相同顏色距離代表了相同的人眼視覺(jué)對(duì)色差感知大小，因?yàn)長(zhǎng)，a和b的非線性關(guān)系較好地模擬了人眼視覺(jué)在該顏色空間中的非線性響應(yīng)。CIELab顏色空間中的數(shù)值能夠完全表達(dá)人眼視覺(jué)所能看到的所有顏色，也有很多“顏色”超出了人類視覺(jué)的視域，CIELab顏色空間中的L分量與人類亮度感知密切配合，用于調(diào)整亮度對(duì)比，取值范圍是[0，100]，表示從純黑到純白（L=0 表示黑色而L=100表示白色）；色度a、b與色調(diào)飽和度的感覺(jué)相一致，a表示從紅色到綠色的范圍（負(fù)值表示綠色而正值表示品紅），取值范圍是[127，-128]；b表示從黃色到藍(lán)色的范圍（負(fù)值表示藍(lán)色而正值表示黃色），取值范圍是[127，-128]?？梢酝ㄟ^(guò)修改a和b分量對(duì)顏色做精確平衡。如下圖所示為CIELab顏色空間。

如上圖所示，在明度相同的ab平面上，從坐標(biāo)角度看，a大于0時(shí)為紅色方向，值越大時(shí)越紅，a小于0時(shí)為綠色方向，值越小時(shí)越綠，在a的方向上，從左到右是從深綠到灰色，再到紅色（亮粉色）的過(guò)程；同理當(dāng)b大于0時(shí)為黃色方向，值越大時(shí)越黃，b小于0時(shí)為藍(lán)色方向，值越小則越藍(lán)，在b的方向上，三維中從前到后顏色變化時(shí)從亮藍(lán)到灰色，再到黃色的過(guò)程；L表示的是顏色的亮度，L越大則越亮，反之，越小則越暗。從CIELab模式的概念中可以知道，三維坐標(biāo)的中間過(guò)渡部分均為灰色，而這個(gè)灰色是在各色亮度較低的情況下的過(guò)渡色。

色差儀CIEXYZ顏色空間與CIELab顏色空間的轉(zhuǎn)換方法：

在CIEXYZ顏色空間中可知光譜功率分布和人眼感知顏色情況，但該顏色空間無(wú)法表達(dá)人眼對(duì)顏色差別的視覺(jué)感知。而CIELab顏色空間的建立就很好的解決了這一問(wèn)題，該顏色空間模擬人眼視覺(jué)對(duì)顏色差別的感知情況，能夠較好的表達(dá)人眼對(duì)色差的視覺(jué)感知。CIELab顏色空間是在CIEXYZ顏色空間基礎(chǔ)上建立的，比CIEXYZ顏色空間更加線性，即在該顏色空間中相同大小的顏色距離會(huì)引起相同的人眼視覺(jué)感知的變化，且能采用數(shù)據(jù)準(zhǔn)確表達(dá)人眼視覺(jué)對(duì)顏色差異的感知情況。由CIEXYZ到CIELab顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下式所示：

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。