為了對顏色進(jìn)行定量的描述，CIE制定了一系列色度學(xué)標(biāo)準(zhǔn)用以界定和測量物體表面呈現(xiàn)出的不同顏色，目前色差儀中用于顏色量化的顏色空間主要有CIERGB、CIEXYZ和CIEL*a*b*顏色系統(tǒng)。本文對這三個色度系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹。

色差儀CIERGB顏色空間：

CIERGB顏色系統(tǒng)建立在笛卡爾坐標(biāo)系中，是一種加色法模式，即采用紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）為三原色，通過R、G、B的不同輻射量實現(xiàn)對顏色的量化。如下圖所示，RGB顏色系統(tǒng)以立方體來表征顏色，黑、紅、綠、藍(lán)、紫、青、黃、白8種常見顏色分別位于模型的8個頂點。其中，黑色為三維直角坐標(biāo)系的原點，紅、綠、藍(lán)為3個坐標(biāo)軸，3種顏色成分取值范圍均為0～255，數(shù)值為0時表示該顏色沒有刺激量，數(shù)值為255表示顏色的刺激量達(dá)到最高值。R、G、B均為255時就合成了白色，全部組合起來可表示2563=16777216 種不同的顏色，完全可用以描述自然界中存在的任一種顏色。

色差儀CIEXYZ顏色空間：

CIE-XYZ顏色系統(tǒng)是國際照明委員會于1931年制定的一套基色系統(tǒng)，其在RGB顏色系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用理想的三原色代替實際的三原色。X、Y、Z分別代表紅原色、綠原色和藍(lán)原色，且該三刺激值均可由R、G、B轉(zhuǎn)換獲得。通過相加混色或相減混色，進(jìn)而使用不同量的基色產(chǎn)生任何顏色。該系統(tǒng)通過大量實驗達(dá)到了人視覺對顏色的響應(yīng)程度，并將顏色描述的三維空間轉(zhuǎn)換為平面，有助于顏色分類時標(biāo)準(zhǔn)樣品與檢測樣品的匹配。CIE-XYZ顏色系統(tǒng)是與檢測設(shè)備無關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，通常被用作色彩描述的基準(zhǔn)。

色差儀CIEL*a*b*顏色空間：

CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)由國際照明委員會于 1976年公布，該系統(tǒng)采用L*、a*、b*3個數(shù)值以三維坐標(biāo)形式實現(xiàn)對所有顏色的描述。如下圖所示，L*為垂直軸表示亮度，其大小范圍為0～100，L*值為0時表示黑色，為100時則為白色，表明L值越高物體顏色亮度越高。a*、b*為水平軸，分別代表紅綠值和黃藍(lán)值。a*為正值代表紅色系，且a*值越大，紅色越深，a*為負(fù)值代表綠色系。b*為正值代表黃色系，其數(shù)值越大表明黃色越濃，b*為負(fù)值代表藍(lán)色系。任何顏色的色彩變化可以用不同的a*、b*值來表示，而任何顏色的層次變化均可以用L*值的高低進(jìn)行表征，因此 CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)是一個理論上囊括了人眼可見的所有色彩的顏色描述模式。

色差儀RGB、XYZ和L*a*b*的區(qū)別：

CIE-RGB顏色系統(tǒng)在使用時對于硬件設(shè)備的依賴性過強(qiáng)，且使用過程較為復(fù)雜，再者該系統(tǒng)在測量時可能會使用到基色的負(fù)值，不利于計算。

CIE-XYZ顏色系統(tǒng)的確立雖然在匹配光譜顏色時確?；鶠檎?，但單純的依據(jù)數(shù)學(xué)比例方式描述顏色構(gòu)成的三原色比例之間的關(guān)系，與人視覺捕獲到的顏色可能存在差異，對于顏色細(xì)微的差別和變化區(qū)分不夠明顯。

而CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)對顏色的感知更均勻，且允許使用總色差△E這一指標(biāo)描述兩種顏色之間存在的差別，使顏色閾值的區(qū)分更為明顯。同時，CIE-L*a*b*是一種基于生理特征的顏色系統(tǒng)，也可通過色差儀快速獲取樣品表面顏色參數(shù)。從樣品顏色識別精細(xì)程度及檢測便捷性來看，采用CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)實現(xiàn)煙葉表面顏色的數(shù)字化具有一定優(yōu)勢。