颜色量化中比较常用的几个颜色空间介绍

颜色空间也称颜色模型，其用途是在某些标准下用通常可以接受的方式对颜色进行定量的描述，使颜色的评价具有可依据的标准。本文对颜色量化中比较常用的几个颜色空间做了介绍，对颜色空间知识感兴趣的朋友可以了解一下！

RGB颜色空间：

在RGB颜色模型中，每种颜色出现在红、绿、蓝的原色光谱分量中，这个模型是基于笛卡儿坐标系统的，考虑的彩色子空间是下图所示的立方体。R、G、B位于3个角上，黑色在原点处，白色位于离原点最远的角上。在该模型中，灰度等级沿着这二点的连线分布，不同的颜色位于立方体上或其内部，并可用从原点分布的向量来定义。如果把所有的颜色值都归一化，则下图所示的彩色立方体就是一个单位立方体，即所有的R、G、B的值都在[0，1]范围内取值。

RGB颜色模型的主要缺点是不直观，从RGB值中很难知道该值所表示的认知属性；另外，RGB颜色模型也是最不均匀的颜色模型之一，2个颜色之间的知觉差异不能表示为该颜色空间中2个色点之间的距离。

XYZ颜色空间：

1931年CIE在RGB系统的基础上，改用3个设想的原色（X）、（Y）、（Z）建立了一个新的色度图一CIE1931色度图，并将匹配等能光谱各种颜色的三原色数值标准化，定名为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”。这一系统叫做“CIE1931标准色度学系统”或“1931CIE-XYZ系统”。为了使用方便，将XYZ颜色模型转换为麦克斯韦直角三角形，即国际通用的CIE1931色度图，如下图所示。

XYZ颜色模型把三维颜色空间用二维表示，更有利于颜色分类时求取被测样本与标准样本的匹配程度，而无须知道样本的实际颜色，同时减少了因光源亮度不稳定产生噪声的影响，对有阴影的单一颜色背景去除效果远优于 RGB模型。尽管XYZ空间定义是基于人的视觉模型，但其分量不能为观察者识别，因此无法表达人的视觉心理。

CIEL*a*b*颜色空间：

CIE1976L*a*b*空间可由CIE-XYZ转换得到，L*a*b*表色空间又称为独立色坐标，它是把颜色按其所含红、绿、黄、蓝的程度来度量的。视网膜锥体细胞有3种不同响应的视觉神经，分别对红绿、黄蓝和黑白起作用，颜色感觉是由各个视觉神经的破坏和恢复而产生。例如，红光刺激绿视觉神经时绿视觉神经受到破坏，绿光刺激时得以恢复。每发生一次恢复和破坏，就发出一脉冲信号给大脑，于是得到一种色感。

根据这一色觉说，将红度（正向）和绿度（负向）周置于一根横轴（a*轴）上，而将黄度（正向）和蓝度（负向）同置于纵横轴（b*轴）上，垂直于a*b*平面的第3根轴为明度L*，这就是L*a*b*表色空间。其模型如下图所示：