色差儀XYZ顏色空間與Lab顏色空間轉(zhuǎn)換方法

色差儀是以色度學(xué)為基礎(chǔ)而研制的光電測(cè)色儀器，因此其測(cè)色時(shí)是在色度學(xué)規(guī)定的特定的顏色空間下，對(duì)顏色進(jìn)行數(shù)值化的表達(dá)。XYZ顏色空間與Lab顏色空間是色差儀測(cè)色常用的兩個(gè)色度空間，對(duì)于它們時(shí)間的相互轉(zhuǎn)換，許多的用戶不是很清楚，下文為大家做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀XYZ顏色空間介紹：

CIEXYZ顏色空間，是在RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)方法，選用三個(gè)理想的原色來(lái)代替實(shí)際的三原色，從而將RGB中的色度坐標(biāo)r，g，b變換為正值。由X、Y、Z在所形成的三角形將整個(gè)光譜色軌跡包含在內(nèi)，如下圖所示，因此整個(gè)光譜色變成了以XYZ三角形作為色域的域內(nèi)色。

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(guò)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(duì)顏色觀測(cè)的視覺(jué)特點(diǎn)，是國(guó)際委員會(huì)定義的與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色表示法，因此通常作為國(guó)際性的顏色空間標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于無(wú)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。

色差儀Lab顏色空間介紹：

CIELab顏色空間是色差儀最常用的一種顏色空間，是基于生理特征的均勻顏色空間，是由明度（L）和兩個(gè)色度分量a、b共三個(gè)分量構(gòu)成，L表示顏色的明度，也常被稱作亮度，取值范圍在[0，100]，表示從純黑到純白。a表示從綠色到紅色，-a最小表示綠色，+a最大表示紅色，取值范圍在[-128，127]，-a到+a是綠色到紅色顏色漸變的過(guò)程。b表示從藍(lán)色到黃色的范圍，同樣原理，-b到+b是由藍(lán)色逐漸過(guò)渡到黃色的過(guò)程，取值范圍在[-128，127]。其模型如下如所示：

（）

CIELab顏色空間是顏色量化最均勻的顏色分布，在樣品色差評(píng)比系統(tǒng)中，很多公式都是依賴該顏色空間的，它是顏色差異的規(guī)范化空間，能夠解決顏色量化的等距度量，其均勻性較好。該顏色空間兩點(diǎn)之間的幾何距離，與人眼觀察物體的色差大小相同。

色差儀XYZ顏色空間與Lab顏色空間轉(zhuǎn)換方法：

為了獲得物體色在知覺(jué)上均勻的空間，CIE推薦了L*a*b*空間及色差計(jì)算方法，對(duì)應(yīng)的變換關(guān)系為：

式中：Xn、Yn、Zn為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上，經(jīng)反射到觀察者眼中的三刺激值。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)D65光源，Xn、Yn、Zn分別取95.017、100、108.813。L*為米制明度；a*、b*為米制色度。

兩個(gè)按L*，a*，b*標(biāo)定的顏色，兩者之間的總體色差可用空間的幾何距離表示：

其中：明度差為△L*=L2*-L1*；色品差為△a*=a2*-a1*和△b*=b2*-b1*。

當(dāng)△L*＞0時(shí)，說(shuō)明樣品色比標(biāo)準(zhǔn)色淺，明度高，反之則低。

當(dāng)△a*＞0時(shí)，說(shuō)明樣品色比標(biāo)準(zhǔn)色偏紅，反之則偏綠。

當(dāng)△b*＞0 時(shí)，說(shuō)明樣品色比標(biāo)準(zhǔn)色偏黃，反之則偏藍(lán)。

色差△E的單位是NBS（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的縮寫，Nitional Bureau of Standards Uhit，即△E=1時(shí)稱為1個(gè)NBS色差單位），一個(gè)NBS單位表示一般目光能辨別的極微小顏色間的差別，下表列出了NBS單位的感覺(jué)值：