色差儀作為顏色量化的工具，在不同的行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。色差儀在進(jìn)行顏色度量時(shí)，是將顏色在特定的顏色空間中，用具體的字母+數(shù)字的形式表示出來(lái)。本文對(duì)色差儀顏色量化中常用顏色空間的類(lèi)型及字母的含義做了介紹。

什么是顏色空間？

顏色是人的眼睛對(duì)于不同頻率的光的不同感受，人類(lèi)對(duì)顏色的認(rèn)識(shí)從語(yǔ)言的描述到使用數(shù)字描述，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程。顏色是不同頻率的光，屬于客觀存在，但人眼的感受卻是主觀感知的，因此有認(rèn)識(shí)差異。為了降低這種差異，人們建立顏色標(biāo)準(zhǔn)，使顏色量化，能夠用數(shù)字表示出來(lái)，這樣的標(biāo)準(zhǔn)有一維、二維、三維甚至四維空間，顏色空間是在這種坐標(biāo)系統(tǒng)中的顏色集合的數(shù)學(xué)表示。顏色空間又稱(chēng)為彩色模型、彩色空間或彩色系統(tǒng)，從出現(xiàn)到現(xiàn)在已有上百種，常用到的顏色空間有RGB、XYZ、L*a*b*等。

色差儀顏色量化常用顏色空間的類(lèi)型及字母的含義：

1.RGB顏色空間

由三基色原理可知，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(kāi)發(fā)的相加混色顏色空間，在RGB顏色空間中，任意色光都能由R、G、B三色按比例相加合成。RGB顏色空間是由六塊色片所包圍的立方體區(qū)域構(gòu)成的，其內(nèi)部的每一個(gè)點(diǎn)都代表著一種不同的顏色。國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）將RGB每個(gè)分量都分為256級(jí)，因此每個(gè)通道分量的取值范圍為0-255，共能表示256*256*256（約1600萬(wàn)）種顏色。在顏色空間的原點(diǎn)處，三基色都為0，即原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是黑色（0，0，0），距離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的頂點(diǎn)，即立方體原點(diǎn)的斜對(duì)角的頂點(diǎn)處的三原色分量為達(dá)到最高值，為白色（255，255，255）。除黑白兩點(diǎn)所在的頂點(diǎn)外，立方體剩下的六個(gè)頂點(diǎn)，有三個(gè)頂點(diǎn)分別為三基色，如圖中標(biāo)注的紅、綠、藍(lán)，剩下的三個(gè)頂點(diǎn)表示的顏色是三原色中兩兩混合之后的顏色，為品紅、青和黃。在該立方體內(nèi)部，任意顏色F可以表示為坐標(biāo)中的一點(diǎn)，調(diào)整三原色中任一系數(shù)都會(huì)改變F的坐標(biāo)值，同時(shí)，改變?nèi)我活伾娜狄矔?huì)發(fā)生變化。

RGB顏色空間采用物理三原色對(duì)顏色進(jìn)行表示，這種方式比較簡(jiǎn)單，但給定任意一個(gè)R、G、B值，無(wú)法準(zhǔn)確知道所表述的顏色，并不符合人的視覺(jué)特點(diǎn)。而且RGB顏色空間不是一個(gè)均勻的顏色空間，即空間坐標(biāo)上等距離的兩點(diǎn)并不能表示出顏色的差異性，因此，RGB顏色空間并不適合用作色差檢測(cè)。

2.CIEXYZ顏色空間

CIEXYZ顏色系統(tǒng)是國(guó)際照明委員會(huì)于1931年制定的一套基色系統(tǒng)，其在RGB顏色系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用理想的三原色代替實(shí)際的三原色。X、Y、Z分別代表紅原色、綠原色和藍(lán)原色，且該三刺激值均可由R、G、B轉(zhuǎn)換獲得。通過(guò)相加混色或相減混色，進(jìn)而使用不同量的基色產(chǎn)生任何顏色。該系統(tǒng)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)達(dá)到了人視覺(jué)對(duì)顏色的響應(yīng)程度，并將顏色描述的三維空間轉(zhuǎn)換為平面，有助于顏色分類(lèi)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)樣品與檢測(cè)樣品的匹配。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。

3.Yxy顏色空間

Yxy表色系是CIE（國(guó)際照明委員會(huì)）1931年確立的標(biāo)準(zhǔn)表色系，它是其他各種表色系的基礎(chǔ)。在色度圖中，色度橫坐標(biāo)x從0-1.0，縱坐標(biāo)y亦從0-1.0，兩者組成等邊三角形。等邊三角形中形似斜吊鐘圖形的輪廓線為光譜軌跡，從380nm-700nm。圖形中央有一點(diǎn)為CIE標(biāo)準(zhǔn)白色光源C，任何顏色都在色度圖中占一確定的位置。

在Yxy表色系中，Y為物體的反射率，用%數(shù)表示。它對(duì)應(yīng)于色三要素的明度其值就等于三刺激值的Y值。色度坐標(biāo)x、y對(duì)應(yīng)于色三要素的色調(diào)和彩度。x、y色度坐標(biāo)可由x=X/（X+Y+Z）y=Y/（X+Y+Z）（其中X、Y、Z為三刺激值）得到。

4.L*a*b*顏色空間

L*a*b顏色空間由 CIE1976年制定的，下圖是由L*、a*、b*三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸表示的顏色空間，L*軸為亮度，表示從純黑到純白，取值范圍是[0，100]；a*軸是由紅到綠色的軸，b*軸是由黃到藍(lán)色的軸，取值范圍均為[127，-128]，+a*為品紅色，-a*為綠色，+b*黃色，-b*為藍(lán)色，這個(gè)顏色空間可以表示自然界中的任何色彩。

由于L*a*b*顏色空間范圍最大，它包含了RGB和CMYK色彩空間，所以當(dāng)色彩數(shù)據(jù)從大的色彩空間轉(zhuǎn)換到小的CMYK色彩空間時(shí)，不會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)量不夠而引起顏色的偏差。

5.L*C*h*顏色空間

L*C*h*顏色空間是從L*a*b*均勻顏色空間推導(dǎo)出來(lái)的。L*為亮度，C*為飽和度，h°為色調(diào)角度，這些參數(shù)可以直觀表征顏色特征。

a＞0，b＞0，hab在0-90°之間為紅色調(diào)到黃色調(diào)；

a＜0，b＞0，hab在90-180°之間為黃色調(diào)到綠色調(diào)；

a＜0，b＜0，hab在180-270°之間為綠色調(diào)到藍(lán)色調(diào)；

a＞0，b＜0，hab在270-360°之間為藍(lán)色調(diào)到紅色調(diào)。