色差儀中用于顏色測(cè)量與評(píng)價(jià)的色度系統(tǒng)有哪些？

色差儀作為測(cè)色儀器，是以色度學(xué)為基礎(chǔ)的，因此其內(nèi)部配有多個(gè)用于顏色測(cè)量與評(píng)價(jià)的色度系統(tǒng)。我們常見(jiàn)的就有CIELAB、XYZ、Yxy、CIE、LUV、Munsell等，不同的色度系統(tǒng)對(duì)顏色的表示和描述方法是不同的。本文對(duì)色差儀的測(cè)色系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，對(duì)此感興趣的朋友不妨了解一下！

1.Munsell色度系統(tǒng)

1905年美國(guó)畫家孟塞爾發(fā)明一種表示顏色的方法，它利用大量按照顏色的色調(diào)（孟塞爾色調(diào)）、亮度（孟塞爾值）和色飽和度（孟塞爾飽和度）分類的色紙片，用來(lái)和標(biāo)本色作目視比較。后來(lái)，經(jīng)過(guò)許多進(jìn)一步的試驗(yàn)，創(chuàng)立了孟塞爾系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，任何給定顏色按照它的色調(diào)（H）、亮度值（V）和飽和度（C），表示為一個(gè)字母數(shù)字組合（HV/C），并利用孟塞爾色卡作目視測(cè)定。孟塞爾表色系統(tǒng)為我們提供了一個(gè)直觀視覺(jué)對(duì)比色樣品，具有時(shí)代先進(jìn)性。但因孟塞爾顏色圖冊(cè)所建立的顏色樣品還太少，其對(duì)應(yīng)的明度、色調(diào)、彩度等級(jí)間隔太大，不是等差色級(jí)。因此不能直接用其對(duì)樣品的顏色進(jìn)行描述。

2.CIE1931XYZ色度系統(tǒng)

1931年CIE制定了一種假象的標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)者，在2°視角下，人眼接受紅、黃、藍(lán)三原色光，得到三刺激值。所有顏色均被視為該三原色的混合色。三刺激值XYZ對(duì)定義顏色非常有用，但卻不易直接目視其結(jié)果，為此CIE于1931年規(guī)定了Yxy色空間，它是在二維圖上描述顏色，但與亮度無(wú)關(guān)。Y為物體的反射比，用%數(shù)表示（與反射比為100%的理想漫反射相比較）。它對(duì)應(yīng)于顏色三要素的明度其值就等于三刺激值的Y值。色度坐標(biāo)x、y對(duì)應(yīng)于色三要素的色調(diào)和彩度。x、y色度坐標(biāo)可由x=X/（X+Y+Z）和y=Y/（X+Y+Z）計(jì)算得到。其中X、Y、Z為三刺激值，X軸色度坐標(biāo)相當(dāng)于紅基色的比例；Y軸色度坐標(biāo)相當(dāng)于綠基色的比例，圖中沒(méi)有Z軸色度坐標(biāo)（即藍(lán)基色所占的比例）。因?yàn)楸壤禂?shù)x+y+z=1，Z的坐標(biāo)值可以推算出來(lái)，即z=1-x-y。

3.CIE1964XYZ色度系統(tǒng)

CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)解決了人眼2°視場(chǎng)的色覺(jué)平均特性。但當(dāng)視場(chǎng)增大到4°以上時(shí)，CIE1931將不再適用，為此CIE把視場(chǎng)擴(kuò)大到10°，建立了CIE1964補(bǔ)色標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。當(dāng)觀察視場(chǎng)從2°擴(kuò)大到10°時(shí)，顏色匹配的精度也隨之提高，但視場(chǎng)再進(jìn)一步增大，顏色匹配精度的提高就不大了。

在CIE1964XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)中，顏色三刺激值的計(jì)算方法與1931CIEXYZ系統(tǒng)完全相同，為了區(qū)分，所用符號(hào)要加下標(biāo)“10”。如X10、Y10、Z10為CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)的三刺激值；x10（λ）、y10（λ）、z10（λ）是CIE1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三刺激值；k10為歸化因子；x10、y10、z10是色品坐標(biāo)。

4.CIE1979Lab和Luv色度系統(tǒng)

用數(shù)字來(lái)測(cè)量顏色前景誘人，色度工作者為色度、亮度和飽和度建立標(biāo)度，1905年美國(guó)畫家孟塞爾創(chuàng)立孟塞爾系統(tǒng)，1931年CIE研究制定了CIE1931系統(tǒng)和Yxy色空間法，但Yxy色空間在x，y色度圖上相等的距離不代表相等的色差，即它不是均勻色空間。

為了克服這個(gè)問(wèn)題CIE在1976年又研制了CIE1976L*a*b*色空間法和CIE1976L*u*v*色空間法。CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*都是均勻色空間，在均勻顏色空間中，每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)顏色，空間中兩點(diǎn)之間的距離代表兩種顏色的色差，三維空間中相等的距離代表兩種相等的色差，其中CIE1976L*a*b*（或CIELAB）色空間應(yīng)用最為廣泛。這里主要介紹一下CIE1976L*a*b*色度系統(tǒng)。

在均勻色空間CIE1976L*a*b*色度系統(tǒng)中，L*為米制亮度，a*、b*為米制色品。a*為正表示紅色，為負(fù)表示綠色，b*為正表示黃色，為負(fù)表示藍(lán)色；中央為消色區(qū)，當(dāng)a*和b*值增大時(shí)，色點(diǎn)遠(yuǎn)離中心，色飽和度增大。

同時(shí)結(jié)合CIEL*c*h*系統(tǒng)，因?yàn)檫@兩個(gè)系統(tǒng)表示的是同一點(diǎn)，L*表示亮度，c*（其中c*2=a*2+b*2）表示飽和度，某一顏色的座標(biāo)位置越遠(yuǎn)離原點(diǎn)，其彩度越大。h*為色調(diào)角。三者正是人眼所識(shí)別的顏色的三個(gè)方面：亮度、飽和度、色調(diào)。