色差儀作為光電測(cè)色儀器，其內(nèi)部配置了多個(gè)顏色空間，使顏色的評(píng)價(jià)在某些標(biāo)準(zhǔn)下用通?？山邮艿姆绞絹砗喕伾?guī)范描述。本文對(duì)色差儀顏色空間的含義及不同顏色空間的轉(zhuǎn)換方法做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀顏色空間怎么理解？

顏色空間是用來表示顏色的三個(gè)參數(shù)所構(gòu)成的三維空間，是顏色抽象表示和描述的方法，是在某些標(biāo)準(zhǔn)下用通?？山邮艿姆绞絹砗喕伾?guī)范。因此，顏色空間是進(jìn)行顏色信息研究的理論基礎(chǔ)。表達(dá)顏色的空間可以是非均勻、非線性的，用于彩色圖像處理的空間必須同時(shí)具備獨(dú)立性和均勻性的要求。獨(dú)立性的要求是指顏色空間的三個(gè)分量不互相影響，對(duì)其中某個(gè)分量的處理不導(dǎo)致其它分量相對(duì)于人眼感覺發(fā)生變化。均勻性的要求是指對(duì)顏色空間中的每一個(gè)分量來說，在不同取值處的相同改變量引起的視覺變化是相同的?？梢哉f，彩色圖像處理與灰度圖像處理的區(qū)別主要在于建立一個(gè)能滿足上述條件的顏色空間，而具體對(duì)各個(gè)分量的處理則完全可以參照成熟的灰度圖像處理技術(shù)。

顏色空間要求能形象、直觀地反映人眼的顏色視覺特性，使得人們可以有目的地進(jìn)行各種處理，同時(shí)又能保證在各種處理過程中都能達(dá)到預(yù)期的處理效果而不產(chǎn)生負(fù)面影響。由于人眼對(duì)顏色的感覺是一個(gè)復(fù)雜的非線性關(guān)系，絕對(duì)滿足上述條件的顏色空間是不存在的。但是，可以以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，尋找一個(gè)能在較大范圍內(nèi)符合上述條件的顏色表達(dá)空間。

為了定量地表達(dá)自然界豐富多樣的色彩，人們借助于數(shù)學(xué)坐標(biāo)，已先后提出了各種各樣的顏色空間。在顏色空間中，顏色由三維坐標(biāo)表示，這個(gè)坐標(biāo)描述了顏色在特定顏色空間中的位置。有很多種顏色空間可以精確地表達(dá)任意一種顏色，但由于顏色感知所固有地主觀性和非線性，它們大多不能直接運(yùn)用于彩色圖像處理，必須經(jīng)過必要地非線性變換和可視化處理，這個(gè)過程需要花費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間，是一個(gè)要在軟硬件設(shè)計(jì)中綜合考慮的因素。

顏色空間把抽象的、主觀的視覺感受具體化為三維空間中的位置、向量，使各種彩色圖像、彩色設(shè)備的顏色特性都能實(shí)現(xiàn)可視化，成為顏色研究的重要工具。各種混色系統(tǒng)都有其相應(yīng)的顏色空間，不同的顏色空間具有不同的特性，分別具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和局限性。

色差儀不同顏色空間轉(zhuǎn)換方法：

色彩空間轉(zhuǎn)換意味著將一個(gè)色彩空間中的顏色特征信息轉(zhuǎn)換到另一色彩空間以，獲得相應(yīng)的顏色信息，即用不同色彩空間中的數(shù)據(jù)來表示相同的顏色。下文將介紹色差儀不同顏色空間的轉(zhuǎn)換方法：

1.XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換LAB顏色空間

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不均勻的顏色空間會(huì)給顏色評(píng)估帶來很多的不便，于是人們就研究均勻的顏色空間，CIELAB顏色空間就是均勻的顏色空間之一，1976年，CIE制定此顏解決XYZ顏色空間的物理距離與人眼的感知不相當(dāng)?shù)膯栴}。

在這一顏色空間中，柱坐標(biāo)L*表示亮度，a*和b*軸代表色度坐標(biāo)，分別是紅-綠坐標(biāo)和黃-藍(lán)坐標(biāo)，這三個(gè)坐標(biāo)值均被認(rèn)為是均勻變化的。這三個(gè)屬性值可以由XYZ顏色空間的三個(gè)屬性轉(zhuǎn)化而來。轉(zhuǎn)換公式如下：

其中，在上面的公式中，X、Y、Z指的是物體的三刺激值，這三個(gè)屬性值是在海明對(duì)立坐標(biāo)理論的基礎(chǔ)上建立起來的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體先照射在完全反射漫反射體上，再經(jīng)其反射到人們眼中的白顏色物體的三刺激值。光源和觀察者的條件分別以D65和10°條件為佳。在不同的光源以及觀察者條件下，三刺激值是不同的。若采用D65標(biāo)準(zhǔn)照明體Xn=94.811，Yn=100.00，Zn=107.304。

2.RGB顏色空間轉(zhuǎn)換LAB顏色空間

RGB色彩空間的顏色不能直接轉(zhuǎn)換到CIELAB色彩空間，需要借助XYZ色彩空間進(jìn)行非線性操作，先把RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到XYZ色彩空間，然后通過XYZ色彩空間和CIELAB色彩空間之間的聯(lián)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。相關(guān)轉(zhuǎn)換公式如下所示：

（1）RGB轉(zhuǎn)換到XYZ

（2）XYZ轉(zhuǎn)換到LAB

上式中，X、Y、Z 指的是物體的三刺激值，這三個(gè)屬性值是在海明對(duì)立坐標(biāo)理論的基礎(chǔ)上建立起來的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體先照射在完全反射漫反射體上，再經(jīng)其反射到人們眼中的白顏色物體的三刺激值。光源和觀察者的條件分別以D65和10°條件為佳。在不同的光源以及觀察者條件下，三刺激值是不同的。

3.RGB顏色空間轉(zhuǎn)換XYZ顏色空間

RGB顏色空間并不能產(chǎn)生出所有的彩色，在某些情況下顏色值還會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，為了克服這一缺點(diǎn)，1931年國際照明委員會(huì)CIE規(guī)定了一種新的顏色系統(tǒng)稱為XYZ顏色空間。它把彩色光表示為：C=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。式中，（X）、（Y）和（Z）是XYZ顏色空間的基色量，X、Y和Z為三色比例系數(shù)。

XYZ顏色空間必須滿足如下三個(gè)條件：

（1）三色比例系數(shù)X、Y和Z皆大于零；

（2）Y的數(shù)值正好是彩色光的亮度；

（3）當(dāng)X=Y=Z時(shí)仍然表示標(biāo)準(zhǔn)白光。

根據(jù)以上條件，可以得到RGB顏色空間與XYZ顏色空間的關(guān)系式：

4.XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換Luv顏色空間

三個(gè)刺激量X，Y，Z到CIELuv顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下：

變量u'，v'和u'0，v'0可以從下式得出：

X0、Y0、Z0為標(biāo)準(zhǔn)白光所對(duì)應(yīng)的XYZ值。CIELuv顏色空間比較強(qiáng)調(diào)對(duì)紅色的表示，即對(duì)紅色變化比較敏感，但對(duì)藍(lán)色表示得比較粗糙。