色差仪常用均匀颜色空间类型及色差公式

为了对颜色进行定量的描述，色度学规定了多个用于颜色测量的色彩空间，但由于这些色度空间在描述颜色时与人眼之间的一致性较差，因此为了缩小这种差异，色度学规定了用于颜色检测的均匀颜色空间。本文对色差仪常用均匀颜色空间类型及色差公式做了介绍。

CIELab均匀颜色空间及色差公式：

1.CIELab颜色空间

CIELAB颜色空间是由CIE（国际照明委员会）组织所确定的一个理论上包括了人眼可以看的见的所有色彩模式，是目前色差仪中最为常见的颜色空间，由L（明度）、a（色度）、b（色度）共同组成，其含义如下：

L（明度）：表示颜色的明亮程度，取值范围是0（绝对黑色）到100（绝对白色）。

a（红绿轴）：代表颜色在红绿色轴上的位置。a值为正数时表示颜色偏红，数值越大红色的成分越明显；a值为负数时表示颜色偏绿，绝对值越大绿色的成分越突出。在色彩分析中，a值可用于量化颜色在红绿色调方面的特征。

b（黄蓝轴）：表示颜色在黄蓝色轴上的位置。b值为正数时表示颜色偏黄，数值越大黄色的成分越多；b值为负数时表示颜色偏蓝，绝对值越大蓝色的成分越显著。b值在描述颜色的色调和进行颜色匹配时非常关键。

2.CIELAB色差公式

CIELAB色差公式是基于近似均匀的三维颜色空间建立的，由直角坐标L*、a*、b*构成，国际照明委员会推荐使用。该色差公式建立在CIELAB颜色空间之上的，其颜色属性差异可以用△L*、△a*、△b*，总色差使用三维空间中两种颜色坐标之间的欧几里得距离表示，如下所示：

CIELch均匀颜色空间及色差公式：

1.CIELch颜色空间

色差宝中的CIELCH颜色空间是从CIELAB颜色空间衍生而来的圆柱形色彩模型，以更直观的方式来描述颜色。该颜色空间由L、C、H表示。纵坐标L*值同样对应于颜色三要素的明度，圆心处为颜色的饱和度C*，H*为色调。具体含义如下：

L（明度）：与CIELAB中的L含义相同，取值范围为0至100。0代表黑色，100代表白色，中间值表示不同程度的灰色或带有明度的色彩，如L=50时相当于50%的黑，它体现了颜色的明亮程度。

C（饱和度/彩度）：表示颜色的纯度或强度，取值范围一般为0至181。0表示灰色，即颜色完全不饱和，没有色彩倾向；离圆心越远，C值越大，颜色越鲜艳、饱和，如C=181时表示颜色达到最大饱和度。

H（色调角/色相）：代表颜色的具体色相，取值范围是0°至360°。以正a轴（红色）为0°，逆时针方向增加，正b轴（黄色）为90°，负a轴（绿色）为180°，负b轴（蓝色）为270°，不同的角度对应不同的颜色。

2.CIELch色差公式

CIELch色差公式是在CIELab色差公式基础上进一步发展的，它将色度信息转换为柱坐标形式，分别表示颜色的亮度（L）、色度（c）和色相（h）。通过将样品色彩和标准色彩的 Lch值代入公式中，计算两者之间的欧氏距离，得到色差值。相比于Lab色差公式，Lch色差公式更加直观，更符合人眼对颜色的感知。其计算公式如下：

CIELuv均匀颜色空间及色差公式：

1.CIELuv颜色空间

CIELuv颜色空间与CIELab颜色空间相似，它由L（亮度）、u*（绿-红方向的色度坐标）、v*（蓝-黄方向的色度坐标）三个参数组成。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*。具体含义如下：

L（亮度）：表示颜色的明亮程度，与CIELab色彩空间中的L意义类似。取值范围从0（绝对黑色）到100（绝对白色）。

u（色度坐标）：是描述颜色在红绿蓝维度上位置的一个参数。u值的正负和大小反映了颜色在该维度上的偏向和程度。u为正值时，表示颜色在该维度上偏向红色或黄色方向的程度；u*为负值时，表示颜色偏向绿色或蓝色方向的程度。

v（色度坐标）：同样是描述颜色在红绿蓝维度上位置的参数，与u共同决定颜色的色度。v值的变化反映了颜色在另一个维度上的偏向和程度，与u相互配合来完整地表达颜色的色度特性。v值为正时，颜色偏向黄色或蓝色方向；v*值为负时，颜色偏向红色或绿色方向。

2.CIELuv色差公式

CIELuv色差公式是以LUV颜色空间为基础建立的色差公式，它是由CIEx-y色度图进行线性变换得到的，线性变换的目的是改善与目测结果对比的均匀性，CIELuv色差公式为：

式中，ΔL*为明度差；Δu'，Δv为彩度差；△E*uv为总色差。