色差仪有几个均匀颜色空间？色差仪均匀颜色空间怎么计算色差值？

由于大多数的颜色空间在对颜色差异进行表达时，与人眼视觉感知之间存在一定的差异，因此，为了缩小这种差异性，CIE就提出了几个用于颜色定量表达的均匀颜色空间。目前，用于色差仪中的均匀颜色空间，主要有Lab颜色空间和Luv颜色空间。本文对这两个颜色空间及该颜色空间下色差值计算方法做了介绍。

色差仪均匀颜色空间介绍：

1.Lab均匀颜色空间

CIEL*a*b*颜色空间是为感觉均匀而设计的一个国际标准，其目的是使人感受的颜色差别等同对应CIEL*a*b*颜色空间中相等的欧几里得距离，及所有颜色都按照其试验测得的相互之间知觉色差的多少，尽可能均匀地分布于颜色空间，这是目前最均匀的颜色空间。

CIE早期推荐的颜色空间主要有麦克斯韦三角形、RGB坐标、XYZ坐标等。因为提出它们的最初目的只是为了充分而方便地表达出自然界的色彩，没有考虑人眼的颜色分辨特性，所以独立性和均匀性都较差。如果颜色模型能提供空间位置与视觉系统间良好的对应关系，就会给颜色研究工作带来很多方便。

CIE于1976年提出的CIELab色度系统就是这样一个颜色空间，其中L*、a*、b*坐标分别表示明度、红和黄，空间中的位置指明其对应的颜色。在该系统中，明度L表示颜色明亮的程度；a*表示红色在颜色中占有的成分，-a*表示红色的补色在颜色中占有的成分；b*代表颜色中黄色的成分，-b*表示黄色的补色在颜色中占有的成分。CIELab颜色空间是基于对立色理论和参考白点而建立，与设备无关，适用于接近自然光照的应用场合。

三个刺激量X，Y，Z到 CIEL*a*b*颜色空间的转换公式如下：

各式中的下标0表示对应的参考白点。CIEL*a*b*中比较强调对绿色的表示（对绿色比较敏感），其次是红色和蓝色。

2.Luv均匀颜色空间

CIE同时定义了CIEL*u*v*颜色空间，与 CIEL*a*b*中类似，u*、v*也表示由色调和彩度形成的色感知属性。CIEL*u*v*和CIEL*a*b*有一些共同的特点。首先，它们的颜色空间虽然距完全均匀仍有距离，但基本上是均匀的。其次，由于是基于颜色测量的CIE系统，CIEL*u*v*和CIEL*a*b*都是与设备无关的颜色空间。

CIEL*u*v*颜色空间同样是基于对立色理论和参考白点而建立，与设备无关，适用于显示器显示和根据加色原理进行组合的应用场合。

三个刺激量X，Y，Z到CIELuv颜色空间的转换公式如下：

变量u'，v'和u'0，v'0可以从下式得出：

X0、Y0、Z0为标准白光所对应的XYZ值。CIELuv颜色空间比较强调对红色的表示，即对红色变化比较敏感，但对蓝色表示得比较粗糙。

色差仪Lab颜色空间和Luv颜色空间色差值计算方法：

1.色差仪Luv颜色空间色差值计算方法

CIE改进原有的CIE1964W*U*V*色空间及其色差公式，提出了CIE1976L*u*v*均匀色空间：

其中：

1）如果Y/Y0>0.008856，则f（Y/Y0）=（Y/Y0）1/3；

如果Y/Y0<0.008856，则 f（Y/Y0）=（841/108）（Y/Y0）+16/116。

2）u'、v'、u0'、v0'由下列公式求得：

上式中，u'、v'表示样品的色品坐标；u0'，v0'是特定白色刺激的色品坐标；X、Y、Z表示颜色样品的三刺激值，X0、Y0、Z0是指定的白色刺激的三刺激值，大多数情况下为CIE标准照明体发出的光，经过完全漫反射体的反射，进入到观察者眼中的白色三刺激值，Y0=100。

CIE1976L*u*v*均匀色空间对应的色差公式为：

上式中，△E*ab 是两个颜色的色差；△L*，△u*，△v*是两个颜色相应量的差，由下式计算：

2.色差仪Lab颜色空间色差值计算方法

在1976年CIE同时提出了CIEL*a*b*均匀色空间，由亮度分量L、a分量（从绿到红）和b分量（从蓝到黄）组成。取坐标原点为（a*，b*）=（0，0），表示没有色彩的灰阶颜色。坐标点相对于坐标原点的空间距离表征各种色彩的深度，空间距离越远，色彩越深。

其三维坐标如下：

式中：

上式中，X、Y、Z为颜色样品的三刺激值，X0、Y0、Z0为指定白色刺激的三刺激值，大多数情况下为CIE标准照明体发出的光，经过完全漫反射体的反射，进入到观察者眼中的白色三刺激值，Y0=100。

此色空间对应的色差公式为：

式中，△E*ab是不同颜色之间色差值；△L*，△a*，△b*是两颜色L、a、b 的差，由下式计算：

上式中，当观察视场角在1°~4°时，选用 CIE1931标准色度观察者计算三刺激值，当观察视场角大于4°时，选用CIE1964标准色度观察者计算三刺激值。