色差仪有几个均匀颜色空间？色差仪颜色空间则么转换？
2023-07-13
为了使颜色的评定具有统一的评定标准，色度学规定了多个用于颜色测量的颜色空间，但大多数的颜色空间在对颜色进行定量描述时，与人眼之间的一致性存在差异。因此，CIE就推出了相应的均匀颜色空间。那么，色差仪有几个均匀颜色空间？色差仪颜色空间怎么转换？本文为大家做了介绍，对颜色空间知识感兴趣的朋友可以了解一下！
色差仪颜色空间介绍：
1.CIE1964均匀颜色空间
1964年，CIE采纳了贾德（Judd）和维泽斯基（Wyszecki）的建议，推出了一种均匀亮度和色度的坐标系。在这个坐标系中，引用了UCS坐标系中的色坐标，并引入亮度Y值，构成了亮度与色度综合的三原坐标系统，这三个坐标用U*、v*和w*表示，其中，U*和V*表示色度指数，W*表示明度指数。这三者由下式得到：
u0和v0是所用光源的白点坐标。利用上式可以用色度坐标来转换以获得u和v值。
2.CIE1976均匀颜色空间
为了能够更好地统一评价颜色差别的方法，1976年CIE又推出了两个均匀颜色系统：CIE1976L*u*v*颜色空间（简称CIE LUV色空间）和CIE1976 L*a*b*颜色空间（简称CIELAB色空间）。
在CIELUV空间中，L*为明度，u*、v*为色品指数。三者相互垂直构成色空间来描述相对应的亮度和色度量：垂直的轴是明度L*，位于水平面且互相垂直的是色品指数u*和v*。
在CIELAB色空间中，L*表示米制明度，a*和b*表示米制色度。a*和b*表示不同的色调方向：a*为红一绿色方向，a*为正时表示的是红色方向，a*为负时表示的是绿色方向；b*为黄一蓝色方向，b*为正时表示的是黄色方向，b*为负时表示的是蓝色方向。
在均匀色空间中的每个点分别代表了一种颜色，空间中两点之间的距离代表了这两种颜色的色差。
色差仪颜色空间转换方法：
色彩空间转换意味着将一个色彩空间中的颜色特征信息转换到另一色彩空间以，获得相应的颜色信息，即用不同色彩空间中的数据来表示相同的颜色。下文将介绍色差仪不同颜色空间的转换方法：
1.LAB颜色空间转换XYZ颜色空间
在实际应用时，不均匀的颜色空间会给颜色评估带来很多的不便，于是人们就研究均匀的颜色空间，CIELAB颜色空间就是均匀的颜色空间之一，1976年，CIE制定此颜解决XYZ颜色空间的物理距离与人眼的感知不相当的问题。
在这一颜色空间中，柱坐标L*表示亮度，a*和b*轴代表色度坐标，分别是红-绿坐标和黄-蓝坐标，这三个坐标值均被认为是均匀变化的。这三个属性值可以由XYZ颜色空间的三个属性转化而来。转换公式如下：
其中，在上面的公式中，X、Y、Z指的是物体的三刺激值，这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE标准照明体先照射在完全反射漫反射体上，再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为佳。在不同的光源以及观察者条件下，三刺激值是不同的。若采用D65标准照明体Xn=94.811，Yn=100.00，Zn=107.304。
2.RGB颜色空间转换LAB颜色空间
RGB色彩空间的颜色不能直接转换到CIELAB色彩空间，需要借助XYZ色彩空间进行非线性操作，先把RGB色彩空间转换到XYZ色彩空间，然后通过XYZ色彩空间和CIELAB色彩空间之间的联系进行转换。相关转换公式如下所示：
（1）RGB转换到XYZ
（2）XYZ转换到LAB
上式中，X、Y、Z 指的是物体的三刺激值，这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE标准照明体先照射在完全反射漫反射体上，再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为佳。在不同的光源以及观察者条件下，三刺激值是不同的。
3.RGB颜色空间转换XYZ颜色空间
RGB颜色空间并不能产生出所有的彩色，在某些情况下颜色值还会出现负值，为了克服这一缺点，1931年国际照明委员会CIE规定了一种新的颜色系统称为XYZ颜色空间。它把彩色光表示为：C=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。式中，（X）、（Y）和（Z）是XYZ颜色空间的基色量，X、Y和Z为三色比例系数。
XYZ颜色空间必须满足如下三个条件：
（1）三色比例系数X、Y和Z皆大于零；
（2）Y的数值正好是彩色光的亮度；
（3）当X=Y=Z时仍然表示标准白光。
根据以上条件，可以得到RGB颜色空间与XYZ颜色空间的关系式：
4.XYZ颜色空间转换Luv颜色空间
三个刺激量X，Y，Z到CIELuv颜色空间的转换公式如下：
变量u'，v'和u'0，v'0可以从下式得出：
X0、Y0、Z0为标准白光所对应的XYZ值。CIELuv颜色空间比较强调对红色的表示，即对红色变化比较敏感，但对蓝色表示得比较粗糙。
色差仪颜色空间设置方法：
不同色差仪包含的色空间是不同的，想要设置颜色模式，就可以根据色差仪操作说明书来进行选择。
如上图所示，用户可根据需要选择不同的颜色空间进行显示，此选择将影响到“标样测量”、“试样测量”界面中的显示内容。通过“上翻”、“下翻”键可进行选择。按下“确认”键将保存所作的设置，并返回主菜单界面。
在电脑色差仪中，显示模式默认为“CIEL*a*b*C*H*”，其他选项有“CIEL*a*b*”、“CIEXYZ”、“CIERGB”、“CIEL*u*v*”、“L*a*b*白度黄度”、“变色牢度”和“沾色牢度”。
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