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色差仪的工作原理简单地说就是模拟人眼的视觉系统，利用仪器内部的模拟积分光学系统，把光谱光度数据的三刺激值进行积分而得到颜色的数学表达式，从而计算出色度值以及对比色的色差。那么，色差仪中常见的基于三刺激值匹配的颜色空间有哪些？本文为大家作了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪中常见的基于三刺激值匹配的颜色空间有CIE1931RGB、CIE1931XYZ以及CIE1976L*a*b*等，具体如下：

CIE1931RGB颜色空间：

1931年，国际照明委员会CIE综合了William David Wright和John Guild的颜色匹配系列实验结果，提出了CIE1931RGB颜色空间。规定了以700nm的红光、546.1nm的绿光和435.8nm的蓝光作为色光三原色，三原色单位的亮度比为1.0000：4.5907：0.0601，并与等能白光（也称E光源）相匹配，确定出三刺激值单位。如下图所示为光谱三刺激值r、g、b的颜色匹配函数。

则任意色光的三刺激值R、G、B可表示为：

其中，φ（λ）为色光的光谱分布函数；k为归化系数，目的是规定三刺激值的最大值。

在色度学中，不直接用三刺激值R、G、B来表示颜色，而是用三原色的刺激值各自在R+G+B总量中的相对比例，及色度坐标r、g、b来表示：

式中，r+g+b=1。因此，色度坐标只有两个自由度。

CIE1931XYZ颜色空间：

由于CIE1931RGB是由实验结果得出的，光谱三刺激值与色度坐标均有一部分在计算中出现负值，难以理解。所以，CIE推荐了一个新的颜色空间，即CIE1931XYZ。

CIE1931XYZ在CIE1931RGB的基础上，利用数学方法，找到理想的三原色XYZ，使得光谱三刺激值全为正值，以此建立新的颜色空间。

如上图所示，理想的三原色X、Y、Z所形成的颜色三角形，应包括整个光谱轨迹，从而确定X、Y、Z在RGB颜色空间中坐标：

最终，CIE1931XYZ的光谱三刺激值x、y、z的颜色匹配函数如下图所示，x、y、z全为正值，且y（λ）与明视觉光谱光效函数V（λ）相同。

色度坐标如下图所示，其中，等能白光即E光源的色度坐标为xE=0.333，yE= 0.333。

从CIE1931RGB颜色空间到CIE1931XYZ颜色空间的变换标准，由CIE确定。其中，三刺激值的转换可表示为：

其中，X、Z只代表色度，Y可用来描述光度量。

色度坐标的转换可表示为：

CIE1976Lab颜色空间：

由于CIE1931XYZ存在感知均匀性问题，即以数字表示的颜色间的距离与人的视觉感知变化不一致。为了解决这一问题，CIE对CIE1931XYZ进行了非线性变换，得到了新的CIE1976Lab颜色空间。

CIE1976Lab颜色空间可以由CIE1931XYZ颜色空间变换得到：

其中，X0、Y0、Z0为CIE标准照明体的三刺激值。

如下图所示，经过非线性变换后的Lab颜色空间，形成了以对立色描述的笛卡尔坐标系，其中，L称为心理计量明度，a、b称为心理计量色度。

色差仪Lab颜色空间的色差公式：

CIELAB是CIE1976L*a*b*的简称，它是基于Lab颜色空间的的色差公式，是当时使用效果最好的色差公式，许多国家包括国际标准化组织（ISO）都采用它作为自己的标准。因此可以讲CIELAB色差公式是自1976年起使用较广泛、较通用的色差公式。

在与颜色感觉一致的均匀颜色空间内，两个颜色样品之间的色差表示为其坐标点之间的距离，即：

式中L1*、a1*、b1*和L2*、a2*、b2*分别是两个样品的坐标值。色差公式的几何意义是在均匀颜色空间以标准色样的坐标点为中心的一个椭球，其在L*、a*、b*三个方向的半轴长分别为（L1*-L2*）、（a1*-a2*）、（b1*-b2*）。若规定椭球内的颜色满足色差容限的要求，则椭球外的颜色与标准色样的色差超出了色差容限范围，便不满足色差的要求。在实际计算中，可采用以下计算过程。

（1）亮度差：

亮度差△L*表示样品与标准的深浅差，如果是正值，表示样品比标准浅，如果是负值，表示样品比标准深。

（2）饱和度差：

饱和度差△C*表示样品颜色与中性灰的饱和度的差，即表示鲜艳程度。△C*为负值表示标样比样品鲜艳，△C*为正值则表示样品比标样鲜艳。

（3）色相角差：

色相角差△H*，表示样品色相角与标准色相角的差，△H*的计算结果由a*b*平面上的样品颜色点相对于标准颜色点的位置所决定，在顺时针向上△H*为正值，在逆时针方向上△H*为负值。