色差仪CIELab颜色空间的色差值计算式是怎样的？

色差仪是利用具有特定光谱灵敏度的光电积分元件，运用国际通用的CIELAB色度空间，给出该颜色空间下的色度值L、a、b值以及比色后的色差值△E、△L、△a、△b。那么，色差仪CIELab颜色空间的色差值计算式是怎样的？本文为大家作了介绍，对此感兴趣的朋友不妨了解一下！

色差仪Lab颜色空间的色差值计算式介绍：

色差仪作为光电仪器，其测量原理采用最广泛使用于测量物体色调的国际照明委员会（CIE）的CIE1976L*a*b*色度系统，借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L*，a*，b*三个轴的坐标来定义。在L*a*b*表色空间中，L*为垂直轴也即中轴，代表明度上白下黑，其值从底部0（黑）到顶部100（白）。中间为亮度不同的灰色过度，有100个等级；a*、b*坐标组成的色度平面是一个圆，表示不同的色彩方向，a*代表红绿轴上颜色的饱和度，其中-a*为绿，+a*为红；b*代表蓝黄轴上颜色的饱和度，其中-b*为蓝，+b*为黄。a*，b*都是水平轴。L*，a*，b*不仅可以精确地表示各种色调，它也为两种色调之间的差即色差表示带来了方便，尤其是在研究或测定近似颜色的差别程度时（比如同一原材料不同批次的比较），匀色空间L*a*b*表色系上任意两点间的距离都可以表示两个颜色之间的总色差。总色差可表示为：

当△L*>0时，说明样品色比标准色浅，明度高，反之则低。

当△a*>0时，说明样品比标准色偏红，反之则偏绿。

当△b*>0时，说明样品比标准色偏黄，反之则偏蓝。

色差△E的单位时NBS（美国国家标准局的所写，即△E=1时称为1个NBS色差单位），下表列出了NBS单位的感觉值：

作为均匀颜色空间，L*a*b*色空间更好的反应了物体色的心理感受效果，可以用色差来表示物体颜色变化的程度和方向。而且L*a*b*色空间的值是与设备无关的。因此，L*a*b*色空间常被用作颜色检测的标准或色差评价标准。在产品检测中，L*a*b*色空间也经常被使用。

色差仪Lab颜色空间的几何解释：

CIEL*a*b*均匀颜色空间表示颜色的方式，模拟了人眼对颜色的感觉。如下图所示，颜色的明度感觉用纵坐标L*轴表示，黑色位于最下端，对应明度L*=0；白色最亮位于最上端，对应明度L*=100。a*轴与b*轴共同表示彩色的特性，a*轴正方向代表红色（偏品红）的变化，a*轴负方向代表绿色的变化；b*轴正方向代表黄色变化，b*轴负方向代表蓝色变化。这四个变化方向构成互补对抗颜色的模型。

在CIEL*a*b*均匀颜色空间中，a*与b*的值表示颜色感觉中的彩色成分。当a*和b*的值均为0时，颜色的饱和度为0，即非彩色，其坐标点落到纵坐标轴上。所以，所有的非彩色都位于纵坐标轴上，从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。颜色的坐标点距纵坐标轴越远，则颜色就越鲜艳。根据这一性质，可以用a*和b*的值进一步计算色调和饱和度，并使其与颜色的感觉更加接近。

任一个颜色在CIE1976L*a*b*均匀颜色空间的坐标位置为P，则其对应的明度值为纵坐标的高度，对应的a*与b*坐标值为该点在a*与b*坐标轴上的投影。根据图中的几何关系，该颜色的色调H*可以用该点在a*-b*平面的投影到纵坐标轴连线与a*坐标轴的转角表示；彩度（或饱和度）C*可以用该点到纵坐标轴的距离来表示。因此，可以得到色调角和彩度分别为：

根据a*和b*值的正负，可以判断色调角在0°～360°内的变化：如a*＞0，b*≥0，则0≤h*ab<90°；如a*≤0，b*＞0，则90°≤h*ab＜180°；如a*＜0，b*≤0，则180°≤h*ab＜270°；如a*≥0，b*＜0，则270≤h*ab＜360°。

结合上图可知，在a*-b*平面上，色调角在0°～90°范围内，a*与b*值都大于0，其间的颜色都由红和黄原色混合而成；色调角在90°～180°范围内，a*值小于0，b*值大于0，其间的颜色由黄和绿原色混合而成；色调角在180°～270°范围内，a*与b*值都小于0，其间的颜色由绿与蓝原色混合而成；色调角在270°～360°范围内，a*值大于0，b*值小于0，其间的颜色由蓝和红原色混合而成。

色差仪Lab值与三刺激值XYZ怎么转换？

L*a*b*颜色模型的基础是CIE在1931年提出的颜色模型，并作为国际颜色测量标准。1976年此模型被重新修正，并命名为CIEL*a*b*。实际上CIEL*a*b*均匀颜色空间是经CIEXYZ颜色空间非线性变换而得到的，这一均匀色彩空间的优点是当颜色的色差大于视觉的识别阈值（恰可察觉）而又小于孟塞尔系统中相临两极色差时，可以较好地放映物体色的心理感受效果。它与CIEXYZ颜色空间的转换关系式如下：

式中：X，Y，Z为颜色样品的三刺激值；X0，Y0，Z0为CIE标准照明体的三刺激值。