色差仪颜色空间怎么理解？色差仪不同颜色空间怎么转换？

色差仪作为光电测色仪器，其内部配置了多个颜色空间，使颜色的评价在某些标准下用通常可接受的方式来简化颜色规范描述。本文对色差仪颜色空间的含义及不同颜色空间的转换方法做了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪颜色空间怎么理解？

颜色空间是用来表示颜色的三个参数所构成的三维空间，是颜色抽象表示和描述的方法，是在某些标准下用通常可接受的方式来简化颜色规范。因此，颜色空间是进行颜色信息研究的理论基础。表达颜色的空间可以是非均匀、非线性的，用于彩色图像处理的空间必须同时具备独立性和均匀性的要求。独立性的要求是指颜色空间的三个分量不互相影响，对其中某个分量的处理不导致其它分量相对于人眼感觉发生变化。均匀性的要求是指对颜色空间中的每一个分量来说，在不同取值处的相同改变量引起的视觉变化是相同的。可以说，彩色图像处理与灰度图像处理的区别主要在于建立一个能满足上述条件的颜色空间，而具体对各个分量的处理则完全可以参照成熟的灰度图像处理技术。

颜色空间要求能形象、直观地反映人眼的颜色视觉特性，使得人们可以有目的地进行各种处理，同时又能保证在各种处理过程中都能达到预期的处理效果而不产生负面影响。由于人眼对颜色的感觉是一个复杂的非线性关系，绝对满足上述条件的颜色空间是不存在的。但是，可以以实验为基础，寻找一个能在较大范围内符合上述条件的颜色表达空间。

为了定量地表达自然界丰富多样的色彩，人们借助于数学坐标，已先后提出了各种各样的颜色空间。在颜色空间中，颜色由三维坐标表示，这个坐标描述了颜色在特定颜色空间中的位置。有很多种颜色空间可以精确地表达任意一种颜色，但由于颜色感知所固有地主观性和非线性，它们大多不能直接运用于彩色图像处理，必须经过必要地非线性变换和可视化处理，这个过程需要花费大量的计算时间，是一个要在软硬件设计中综合考虑的因素。

颜色空间把抽象的、主观的视觉感受具体化为三维空间中的位置、向量，使各种彩色图像、彩色设备的颜色特性都能实现可视化，成为颜色研究的重要工具。各种混色系统都有其相应的颜色空间，不同的颜色空间具有不同的特性，分别具有各自的优缺点和局限性。

色差仪不同颜色空间转换方法：

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.XYZ颜色空间转换LAB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。