色差仪RGB颜色空间与LAB颜色空间怎么转换？

所谓颜色空间通常指的是通过坐标系统来对颜色进行表示的一类数学方法，其作用是使颜色数据化，从而实现对颜色的表现、处理和分析。色差仪作为测色仪器，其内部配置了多个颜色空间，可以在不同的颜色空间下对颜色进行定量的表达。本文对色差仪RGB颜色空间和LAB颜色空间及它们之间的转换方法作了介绍。

色差仪RGB颜色空间介绍：

由三基色原理知，大多数颜色可以由红、绿、蓝三基色按照不同的比例合成。RGB颜色空间是在三基色理论上开发的相加混色颜色空间，在RGB颜色空间中，任意色光都能由R、G、B三色按比例相加合成，其颜色模型如下图所示。

图中三个坐标轴分别表示为R、G、B三个颜色通道分量，国际照明委员会（CIE）将RGB每个分量都分为256级，因此每个通道分量的取值范围为0-255，共能表示256*256*256（约1600万）种颜色。在颜色空间的原点处，三基色都为0，即原点对应的是黑色（0，0，0），距离原点最远的顶点，即立方体原点的斜对角的顶点处的三原色分量为达到最高值，为白色（255，255，255）。除黑白两点所在的顶点外，立方体剩下的六个顶点，有三个顶点分别为三基色，如图中标注的红、绿、蓝，剩下的三个顶点表示的颜色是三原色中两两混合之后的颜色，为品红、青和黄。在该立方体内部，任意颜色F可以表示为坐标中的一点，调整三原色中任一系数都会改变F的坐标值，同时，改变任一颜色，三原色的三色值也会发生变化。

RGB颜色空间采用物理三原色对颜色进行表示，这种方式比较简单，但给定任意一个R、G、B值，无法准确知道所表述的颜色，并不符合人的视觉特点。而且RGB颜色空间不是一个均匀的颜色空间，即空间坐标上等距离的两点并不能表示出颜色的差异性，因此，RGB颜色空间并不适合用作色差检测。

色差仪LAB颜色空间介绍：

CIELab颜色空间是一种均匀的且与设备无关的颜色空间，它目前颜色质量评价中应用最广的颜色空间。CIELab全称CIE1976Lab颜色空间，是由CIEXYZ颜色空间进行非线性转换得到的W*U*V*空间进一步完善而产生的，CIEXYZ是一个非均匀的颜色空间，对于颜色的描述和人眼的感觉相差较大，而CIELab颜色空间是均匀的，当L、a、b这三个值变化幅度相同时，带来的人眼视觉上的变化幅度也不大。因此CIE Lab颜色空间常作为颜色质量评价的目标空间。L代表亮度，a和b代表色度指数，L、a、b构成的颜色空间如下图所示。

L代表亮度值，取值范围0～100，100亮度最高，0是没有亮度，L轴上的颜色点从亮度0到亮度100表示从黑到白的颜色。CIELab颜色空间上的点距离亮度轴越远，代表颜色越饱和。a和b代表色度轴，范围是-128-127，从a到-a表示红色变到绿色，同理，从b变到-b是从黄色到蓝色。

与RGB颜色空间相比，CIELAB颜色空间是一种基于人眼生理特征的颜色系统可用数字化的方法表达人眼的视觉感受，并且CIELAB颜色空间分布均匀，两个颜色坐标点之间的几何距离，与人眼感知到的物体色差相一致。同时该颜色空间色域更加宽广，几乎代表了自然界中所有颜色的编码，任何颜色在CIELAB空间中都会有一个准确的数值表示。此外，它还是一种与设备无关的颜色空间。

色差仪RGB颜色空间与LAB颜色空间转换：

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。即：RGB→XYZ→Lab。因此转化公式分为两部分：

1.RGB颜色空间转XYZ颜色空间

转换公式：

（2）XYZ颜色空间转Lab颜色空间

转换公式：