色差儀作為光電儀器，主要用于對兩個(gè)色源之間的顏色差異進(jìn)行評定。為了統(tǒng)一顏色評定的標(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，是國際照明委員會(huì)（CIE）以317位正常視覺者用三原色光紅、綠、藍(lán)等能光譜色，從380mm到700nm進(jìn)行專門性顏色混合匹配實(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角線上，該對角線被稱為灰色線。彩色立方體中有三個(gè)角對應(yīng)于三基色一紅，綠和藍(lán)色。剩下的三個(gè)角對應(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表示顏色。三原色各自在其總量中的相對比例稱為色品坐標(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。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測色系統(tǒng)中，X原色相當(dāng)于波長比700nm的光譜紅還要大的紅紫，Y原色相當(dāng)于波長比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)，符合人眼對顏色觀測的視覺特點(diǎn)，是國際委員會(huì)定義的與設(shè)備無關(guān)的顏色表示法，因此通常作為國際性的顏色空間標(biāo)準(zhǔn)。對于無法直接轉(zhuǎn)換的兩個(gè)顏色空間，XYZ顏色空間通?？梢宰鳛闃蛄?，使兩種顏色空間能進(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。

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.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)給顏色評估帶來很多的不便，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。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)屬性值是在海明對立坐標(biāo)理論的基礎(chǔ)上建立起來的。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X0=94.811，Y0=100.00，Z0=107.304。