顏色空間也稱色彩模型，它是用來表示顏色的三個(gè)參數(shù)所構(gòu)成的三維空間，是顏色抽象表示和描述的方法，是在某些標(biāo)準(zhǔn)下通過可接受的數(shù)學(xué)方式表示顏色的一種方法。色差儀作為測(cè)色儀器，其內(nèi)部配置了多個(gè)顏色空間，可以對(duì)顏色進(jìn)行定量的描述。本文對(duì)色差儀常用顏色空間的類型及色差公式做了介紹，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！

顏色空間的類型：

顏色空間，又稱彩色模型或顏色坐標(biāo)系，它是在某些標(biāo)準(zhǔn)下使通過可接受的數(shù)學(xué)方式表示顏色的一種方法。

顏色空間有很多種，一般情況下按照顏色感知角度進(jìn)行分類，可以將顏色空間分為三大類：

1.混合型顏色空間，如RGB、CMY（K）和XYZ等；

2.亮度顏色空間，此類方法主要應(yīng)用于黑白圖像。如L*a*b*、L*u*v*、YUV和YIQ等；

3.亮度/飽和度/色度型顏色空間，常見的有HIS、HSL、HSV和LCH等。

在以上顏色空間中，目前廣泛應(yīng)用于色差儀的顏色空間有L*a*b*顏色空間、L*u*v*顏色空間和LCH顏色空間，下文將為大家進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

色差儀常用顏色空間的類型：

1.L*a*b*顏色空間

CIEL*a*b*色度空間是國(guó)際照明委員會(huì)向世界各國(guó)推薦的通用的均勻顏色空間，是經(jīng)CIEXYZ色度空間非線性變換而得到的。CIEL*a*b*在三維色空間的各個(gè)坐標(biāo)軸上均具有視覺和顏色心理感知的等距性，并且細(xì)分了明度坐標(biāo)和色品坐標(biāo)的級(jí)差。同時(shí)，CIEL*a*b*空間中當(dāng)顏色的色差大于視覺的識(shí)別閱值（恰可察覺）而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級(jí)色差時(shí)，可以較好地反映物體色的心理感受效果。CIEL*a*b*與CIEXYZ的非線性轉(zhuǎn)換關(guān)系如下式所示。

式中：X、Y、Z為顏色樣品的三刺激值；Xn、Yn、Zn為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值（D65光源：X0=95.05、Y0=100.00、Z0=108.91）。

L*稱為心理計(jì)量明度，簡(jiǎn)稱心理明度或明度指數(shù)；a*、b*稱為心理計(jì)量色度，簡(jiǎn)稱心理色度或色度參數(shù)。

CIEL*a*b*色度空間是一種基于赫林四色對(duì)立學(xué)說原理的心理色度空間，心理色度a*和b*中包含有（X-Y）和（Y-Z）項(xiàng)。顏色的明度感覺用縱坐標(biāo)L*軸表示，黑色位于最下端，對(duì)應(yīng)明度L*=0，白色最亮位于最上端，對(duì)應(yīng)明度L*=100。a*軸與b*軸共同表示彩色的特性，a*軸正方向代表紅色（偏品紅）的變化，a*軸負(fù)方向代表綠色的變化；b*軸正方向代表黃色變化，b*軸負(fù)方向代表藍(lán)色變化。任何顏色都可以由這四個(gè)原色中的一個(gè)或兩個(gè)按一定的明度值混合而成，原色的混合比例決定了混合色的色調(diào)。

2.L*u*v*顏色空間

L*u*v*顏色空間是CIE1976L*u*v*（CIELUV）顏色空間的簡(jiǎn)稱，在CIELUV空間中，L*為明度，u*、v*為色品指數(shù)。三者相互垂直構(gòu)成色空間來描述相對(duì)應(yīng)的亮度和色度量：垂直的軸是明度L*，位于水平面且互相垂直的是色品指數(shù) u*和 v*。CIELUV顏色空間改善了CIELAB顏色空間的均勻性，定義公式如：

與CIE1976L*a*b*相似，L*，u*，v*是X，Y，Z通過非線性變換得到的，同樣用兩點(diǎn)間的距離表示顏色之間的色差。與CIELAB顏色空間不同，CIELUV顏色空間更多地應(yīng)用于光源色和自發(fā)光色領(lǐng)域，如電視和計(jì)算機(jī)屏幕色。

3.LCH顏色空間

LCH顏色空間是由CIELAB顏色空間推導(dǎo)出來的。其有如下數(shù)學(xué)換算關(guān)系：

由于LCH對(duì)圖像進(jìn)行修正符合日常生活中人們對(duì)于色彩理解的習(xí)慣，而且色彩修正具有便于理解、直觀和易于控制等優(yōu)點(diǎn)，所以日常生活中應(yīng)用較多。

色差儀Lab顏色空間的色差公式：

色差儀作為光電儀器，在檢測(cè)樣品顏色時(shí)，模擬的是人眼看色的過程，其常用的是CIELab色空間。CIELab顏色空間圖已作為國(guó)際通用的測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)，被世界各國(guó)正式采納，它適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算。

Lab色彩模型是由亮度（L）、色調(diào)和飽和度三個(gè)要素組成。亮度，用L表示，L值越大，表示越白。L的值域由0到100，L=100表示白色，L=50時(shí)，就相當(dāng)于50%的黑即灰色，L=0表示黑色。

色調(diào)（通常用a和b表示）是指彩色光的顏色類別，通常用十字坐標(biāo)表示，a表示從洋紅色至綠色的范圍，b表示從黃色至藍(lán)色的范圍。a和b的值域都是由+127～-128，“+a”表示偏紅的程度，“-a”表示偏綠的程度；“+b”表示偏黃的程度，“-b”表示偏藍(lán)的程度。如+127a就是洋紅色，漸漸過渡到-128a的時(shí)候就變成綠色。同理，+127b表示黃色，-128b則是藍(lán)色。所有的顏色就以這三個(gè)值交互變化所組成。

顏色的深淺程度稱為飽和度，其中：△L表示材料實(shí)際亮度與標(biāo)準(zhǔn)亮度之間的差值；△a表示材料顏色在偏紅綠程度上與標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值；△b表示材料顏色在偏黃藍(lán)程度上與標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值；△E表示實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值在L、a、b上的綜合差值，即樣品總色差，但它不能表示出樣品的色差的偏移方向，△E數(shù)值越大，說明色差越大。

色差對(duì)顏色的管理來講是非常重要的，若2個(gè)色樣樣品都按L、a、b標(biāo)定顏色，則兩者之間單項(xiàng)色差和總色差△E可用下列公式來計(jì)算：

明度差：△L=L*₁-L*₂

色度差：△a=a*₁-a*₂；△b=b*₁-b*₂

總色差：△E=[（△L）²+（△a）²+（△b）²]^1/2