色差儀作為光電儀器，主要用于對(duì)兩個(gè)色源之間的顏色差異進(jìn)行評(píng)定。為了統(tǒng)一顏色評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)，是顏色差異值具有可比性，色差儀的內(nèi)部配置了多種CIE規(guī)定的顏色空間。本文對(duì)色差儀常用顏色空間及不同顏色空間之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀常用顏色空間介紹：

1.CIERGB顏色空間

光譜三刺激值，是國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）以317位正常視覺(jué)者用三原色光紅、綠、藍(lán)等能光譜色，從380mm到700nm進(jìn)行專(zhuān)門(mén)性顏色混合匹配實(shí)驗(yàn)得到。

在CIERGB彩色空間的原點(diǎn)上，任一基色均沒(méi)有亮度，即原點(diǎn)為黑色。三基色都達(dá)到最高亮度則表現(xiàn)為白色。亮度較低的等亮的三基色產(chǎn)生灰色。所有這些點(diǎn)均落在彩色立方體的對(duì)角線(xiàn)上，該對(duì)角線(xiàn)被稱(chēng)為灰色線(xiàn)。彩色立方體中有三個(gè)角對(duì)應(yīng)于三基色一紅，綠和藍(lán)色。剩下的三個(gè)角對(duì)應(yīng)于二次色一黃色，青色（藍(lán)綠色）和品紅（紫色）。

在色度學(xué)體系中并不直接使用三刺激值來(lái)表示顏色，而是用三原色各自在三原色總量中所占的比例來(lái)表示顏色。三原色各自在其總量中的相對(duì)比例稱(chēng)為色品坐標(biāo)，光譜的三刺激值和色品坐標(biāo)之間的換算關(guān)系如下式所示：

基本RGB顏色空間的主要缺點(diǎn)是不直觀(guān)。不能直接從RGB的數(shù)值中估計(jì)出顏色的色度、飽和度和亮度等感知特征，并且RGB顏色模式存在很大的局限性，易受設(shè)備的影響。

2.CIEXYZ顏色空間

CIERGB系統(tǒng)的r、g、b光譜三刺激值可以定量表示顏色，但三刺激值中有很多負(fù)值，色度坐標(biāo)中也有些負(fù)值，不易理解。因此CIE在RGB三原色理論基礎(chǔ)上提出了新的三刺激值X、Y、Z，使用假象的三原色XYZ建立新的色度系統(tǒng)。在XYZ測(cè)色系統(tǒng)中，X原色相當(dāng)于波長(zhǎng)比700nm的光譜紅還要大的紅紫，Y原色相當(dāng)于波長(zhǎng)比520nm的光譜綠還要大的一種綠，乙原色相當(dāng)于飽和度比477nm的光譜藍(lán)還要大的一種藍(lán)，XYZ顏色空間是在RGB顏色空間上提出的，可以由RGB顏色空間轉(zhuǎn)換得到。

X、Y、Z是自然界并不存在的三種原色，但使用這三種原色可以從理論上調(diào)配出所有的顏色。以三刺激值XYZ為分量的顏色空間稱(chēng)之為XYZ顏色空間，其他顏色都可以從這三種顏色中導(dǎo)出，通過(guò)相加混色或者相減混色，任何色調(diào)都可以使用不同量的基色產(chǎn)生。該顏色空間在廣泛的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得到的平均人眼顏色響應(yīng)，符合人眼對(duì)顏色觀(guān)測(cè)的視覺(jué)特點(diǎn)，是國(guó)際委員會(huì)定義的與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色表示法，因此通常作為國(guó)際性的顏色空間標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于無(wú)法直接轉(zhuǎn)換的兩個(gè)顏色空間，XYZ顏色空間通?？梢宰鳛闃蛄海箖煞N顏色空間能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3.CIELAB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(jué)察到的顏色差異這一主要問(wèn)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(lài)于設(shè)備。CIELAB空間與人眼視覺(jué)系統(tǒng)感覺(jué)一致，并且是用來(lái)描述人眼可見(jiàn)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。

色差儀顏色空間轉(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(chēng)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(mǎn)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.XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換LAB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?wèn)題。

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。X0、Y0、Z0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(guān)察者的條件分別以D65和10°條件為佳。在不同的光源以及觀(guān)察者條件下，三刺激值是不同的。若采用D65標(biāo)準(zhǔn)照明體X0=94.811，Y0=100.00，Z0=107.304。