CIEL*a*b*和CIEL*u*v*測(cè)色系統(tǒng)是色差儀中常用的測(cè)色系統(tǒng)，這兩個(gè)測(cè)色系統(tǒng)是CIE規(guī)定的用于顏色測(cè)量的均勻顏色空間，其都是用三個(gè)維度來對(duì)顏色進(jìn)行描述，以空間中兩點(diǎn)之間的距離來表示色差值。本文對(duì)色差儀CIEL*a*b*和CIEL*u*v*測(cè)色系統(tǒng)的含義做了解析。

色差儀CIEL*a*b*測(cè)色系統(tǒng)的含義：

CIELab是CIE1976L*a*b*均勻顏色空間的簡稱，是由CIEXYZ色度系統(tǒng)經(jīng)過非線性轉(zhuǎn)換得到的，它用明度指數(shù)L*，色品指數(shù)a*和b*構(gòu)成的三維坐標(biāo)系統(tǒng)來表示顏色感覺，其轉(zhuǎn)換公式如下：

其中F（X/Xn）、FY/Yn）、F（Z/Zn）為分段函數(shù)，且具有相同的表達(dá)形式：

式中 X、Y、Z 為顏色樣品的三刺激值；Xn，Yn，Zn為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射到完全漫反射體表面的三刺激值，代表照明光源的顏色。在公式中引入的Xn，Yn，Zn目的是模擬色適應(yīng)的效果，即無論照明光源的顏色如何，當(dāng)它照射在完全漫反射體上，且眼睛適應(yīng)了該光源后，所產(chǎn)生的顏色感覺都應(yīng)該是白色，色品指數(shù)a*和b*都應(yīng)該為0，即抵消了光源本身的顏色。

在上圖中，由幾何關(guān)系可以看出，任一個(gè)坐標(biāo)位置為p的顏色樣品，其明度、色調(diào)和彩度三個(gè)感覺特征量可用下列公式計(jì)算表示：

其中，明度L*的取值范圍為0～100，0對(duì)應(yīng)著黑色，100對(duì)應(yīng)著白色。色調(diào)角h*ab的范圍為0°～360°，以正a*軸作為0°方向，按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正。彩度C*ab為a*-b*平面上樣品的坐標(biāo)點(diǎn)距離原點(diǎn)的距離或半徑。上式對(duì)轉(zhuǎn)換式式和上圖所示的直角坐標(biāo)系進(jìn)行了變換，從直角坐標(biāo)系變換到柱面坐標(biāo)系，用明度L*、色調(diào)角h*ab和彩度C*ab表示顏色感覺。

在CIEL*a*b*顏色空間中，若兩個(gè)色樣樣品都按L*、a*、b*來標(biāo)定顏色，則兩者之間的總色差△E*ab以及各項(xiàng)單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)算：

其中L*是CIELAB空間的明度值，a*，b*為色品坐標(biāo)，△L*、△a*和△b*分別是CIELAB空間中三個(gè)標(biāo)尺的差值。

色差△E*ab，也可以用明度差△L*、彩度差△C*ab色調(diào)差△H*ab定義，即：

色差儀CIEL*u*v*測(cè)色系統(tǒng)的含義：

CIEL*u*v*色度體系適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算。CIE1976L*u*v*色度體系由CIEXYZ色度體系通過數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換得到，其轉(zhuǎn)換公式為：

而式中的L*表示明度指數(shù)，u*、v*為色度指數(shù)，u’、v’、x和y分別為顏色樣品的L*u*v*色度坐標(biāo)，u0'，v0'；x0，y0為測(cè)色所用的標(biāo)準(zhǔn)光源的色度坐標(biāo)。

從上式轉(zhuǎn)換中可以看出：雖然由Y變換為L*時(shí)包含有立方根的函數(shù)變換，這種變換是非線性的，但是x、y、z等色度坐標(biāo)變換到u*、v*色度坐標(biāo)勢(shì)，沒有非線性的運(yùn)算，因此u*v*色度坐標(biāo)圖仍保留原來的馬蹄形光譜軌跡。

L*u*v*色空間轉(zhuǎn)換后用笛卡兒直角坐標(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，如下圖所示。在這一坐標(biāo)系統(tǒng)中，+u*表示紅色，-u*表示綠色，+v*表示黃色，-v*表示藍(lán)色，顏色的明度由L*的百分?jǐn)?shù)來表示。

CIEL*u*v*均勻色空間和CIE L*a*b*均勻色空間，不能說哪一個(gè)優(yōu)越于另一個(gè)。CIE L*u*v*均勻色空間及色差公式主要應(yīng)用于照明、CRT和電視工業(yè)以及那些采用加色混合產(chǎn)生色彩的行業(yè)中。但是近代所有的顏色數(shù)碼成像標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用也使用 CIE L*a*b*色差公式而沒有使用CIEL*u*v*色差公式。CIEL*a*b*色差公式主要應(yīng)用于顏料和圖像藝術(shù)工業(yè)，在材料制造工業(yè)中CIEL*a*b*遠(yuǎn)比CIEL*u*v*用得更廣泛。

在L*u*v*色度體系中，若兩個(gè)色樣樣品都按L*、u*、v*來標(biāo)定顏色，則兩者之間的總色差△E*uv以及各項(xiàng)單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)算：