色差儀常用顏色空間有哪些？顏色空間也稱色彩模型，是一種特定的顏色組織，是對(duì)色彩的一種描述方式。要想對(duì)顏色進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)定，就需要在特定的顏色空間下進(jìn)行測(cè)量，因此色差儀就具備多種顏色測(cè)量空間，例如RGB、CIEXYZ、CIELAB等。本文對(duì)色差儀顏色空間類型及不同顏色空間的相互轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行了介紹，對(duì)色度學(xué)知識(shí)感興趣的朋友可以了解一下。

色差儀常用顏色空間的類型：

1.RGB顏色空間

色彩混合的基本定律表明：自然界中任何一種色彩均可用紅（Red）、綠（Green）、藍(lán)（Blue）三種原色光混合產(chǎn)生，這在幾何上能夠以R、G、B三個(gè)互相垂直的軸所構(gòu)成的空間坐標(biāo)系統(tǒng)來表示，稱為RGB顏色空間。

RGB顏色空間是由六塊色片所包圍的立方體區(qū)域構(gòu)成的，如上圖所示，其內(nèi)部的每一個(gè)點(diǎn)都代表著一種不同的顏色。每一點(diǎn)的顏色均由R、G、B三個(gè)通道中的灰度值所決定，每個(gè)通道中的灰度值為0~255，共256個(gè)，當(dāng)三個(gè)通道共同作用時(shí)，就有256×256×256種組合，形成167.7萬多種顏色。在數(shù)字圖像中，改變像素在通道的灰度值，就可以改變像素的顏色。立方體的八個(gè)頂點(diǎn)分別是：紅、綠、藍(lán)、青、洋紅、黃、黑、白。立方體對(duì)角線的兩端，分別對(duì)應(yīng)著互補(bǔ)色，紅-青，綠-洋紅，藍(lán)-黃，黑-白。當(dāng)R=G=B時(shí)，圖像的像素顏色就在黑白之間漸變，R=G=B=0時(shí)，像素最黑，R=G=G=255時(shí)，像素最白，R、G、B不全相等時(shí)，像素就是有色的。

RGB顏色空間主要是面向硬件的模型，最常用的用途就是顯示器系統(tǒng)和掃描儀。由于不同型號(hào)的顯示器顯示同一圖像時(shí)會(huì)有不同的色彩呈現(xiàn)效果；不同型號(hào)的掃描儀掃描相同圖像時(shí)，也會(huì)得到不同的彩色圖像數(shù)據(jù)。因此，RGB顏色空間被稱為與設(shè)備相關(guān)的顏色空間。

2.CIEXYZ顏色空間

為了從基色出發(fā)定義一種與設(shè)備無關(guān)的顏色模型，CIE的顏色科學(xué)家在RGB模型的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)方法從真實(shí)的基色推導(dǎo)出理想的三基色，創(chuàng)建了一種新的顏色系統(tǒng)，使得印染相關(guān)行業(yè)能夠明確指定產(chǎn)品的顏色。CIEXYZ顏色空間是其他CIE系列顏色空間的基礎(chǔ)，它選用相應(yīng)于R、G、B三原色的三個(gè)理想原色作為三基色，其他所有顏色都由這三種顏色導(dǎo)出，通過相加混色或者相減混色，任意色調(diào)可應(yīng)用不同量的基色混合產(chǎn)生。與RGB顏色空間相比，X、Y、Z的值都是正的，更適用于顏色計(jì)算。CIEXYZ顏色空間模型如下圖所示。

CIEXYZ顏色空間的一個(gè)主要問題在于目測(cè)評(píng)估方面的不均勻性。也就是說在樣品對(duì)之間感知顏色的同等差異不對(duì)應(yīng)于三刺激值的同等差異。CIEXYZ顏色空間的視覺非均勻性也帶來一些不良后果，例如肉眼剛好能察覺到色度不同的兩種綠色所給出的三刺激值之差，要比已經(jīng)調(diào)整到與此對(duì)綠色有相同色差的兩種紅色或藍(lán)色樣品的三刺激值之差大得多。說明在CIEXYZ顏色空間中，單一的顏色容限用于所有的色調(diào)是不可能的。

3.CIELAB顏色空間

CIELAB顏色空間是CIE于1976年推薦使用的，其克服了顏色空間不均勻的問題，目前它是一個(gè)在顏色和色差表述領(lǐng)域非常流行的顏色體系，在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用，特別是在紡織印染、涂料制造、塑料著色等行業(yè)的產(chǎn)品顏色質(zhì)量控制中占有重要地位。其顏色空間模型如下圖所示。

CIELAB顏色空間模型由L*、a*和b*三個(gè)分量組成，L*值是對(duì)顏色明度的度量，數(shù)值在0（絕對(duì)黑）到100（絕對(duì)白）之間變動(dòng)，a*和b*表示顏色對(duì)立維度，其中a*值是對(duì)顏色紅-綠特性的度量，取值范圍在[127，-128]之間，紅色調(diào)為正值，綠色調(diào)為負(fù)值；而b*值是顏色的黃-藍(lán)特性，取值范圍同樣是[127，-128]，黃色調(diào)為正值，藍(lán)色調(diào)為負(fù)值。

與RGB顏色空間相比，CIELAB顏色空間是一種基于人眼生理特征的顏色系統(tǒng)可用數(shù)字化的方法表達(dá)人眼的視覺感受，并且CIELAB顏色空間分布均勻，兩個(gè)顏色坐標(biāo)點(diǎn)之間的幾何距離，與人眼感知到的物體色差相一致。同時(shí)該顏色空間色域更加寬廣，幾乎代表了自然界中所有顏色的編碼，任何顏色在CIELAB空間中都會(huì)有一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值表示。此外，它還是一種與設(shè)備無關(guān)的顏色空間。綜上所述，將CLELAB顏色空間應(yīng)用于織物色差檢測(cè)是一個(gè)較為理想的選擇。

RGB顏色空間和LAB顏色空間的區(qū)別：

RGB的是由紅色通道（R）、綠色通道（G）、藍(lán)色通道（B）組成的，最亮的紅色+最亮的綠色+最亮的藍(lán)色=白色；最暗的紅色+最暗的綠色+最暗的藍(lán)色=黑色；而在最亮和最暗之間，相同明暗度的紅色+相同明暗度的綠色+相同明暗度的藍(lán)色=灰色。在RGB的任意一個(gè)通道內(nèi)，白和黑表示這個(gè)顏色的明暗度。所以，有白色或者灰白色的地方，R、G、B三個(gè)通道都不可能是黑色的，因?yàn)楸仨氁蠷、G、B三個(gè)通道來構(gòu)成這些顏色。

而LAB不一樣，LAB中的明度通道（L）專門負(fù)責(zé)整張圖的明暗度，簡(jiǎn)單的說就是整幅圖的黑白版。a通道和b通道只負(fù)責(zé)顏色的多少。a通道表示從洋紅色（通道里的白色）至深綠色（通道里的黑色）的范圍；b表示從焦黃色（通道里的白色）至裊藍(lán)色（通道里的黑色）的范圍；a、b通道里的50%中性灰色表示沒有顏色，所以越接近灰色說明顏色越少，而且a通道和b通道的顏色沒有亮度。這就說明了為什么在a、b通道中紅色T恤的輪廓是那么的清晰！因?yàn)榧t色是洋紅色+焦黃色組成的。

RGB顏色空間轉(zhuǎn)換LAB顏色空間的方法：

由于RGB顏色空間不能直接轉(zhuǎn)換為CIELAB顏色空間，需要借助CIEXYZ顏色空間。首先把RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CIEXYZ顏色空間，之后再把CIEXYZ顏色空間轉(zhuǎn)換到CIELAB顏色空間。相關(guān)轉(zhuǎn)換公式如式：

1.RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CIEXYZ顏色空間

2.CIEXYZ顏色空間轉(zhuǎn)換到CIELAB顏色空間

式中，X、Y、Z 表示物體三刺激值；Xn、Yn、Zn表示CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值；L*表示心理明度；a*、b*表示心理色度。