颜色量化为什么要将RGB值转化为XYZ值？

RGB颜色空间在表述颜色时不直观，且在计算颜色三刺激值时存在负数。为了使颜色比配全部为正值，CIE规定了XYZ颜色空间。在进行颜色量化时，需要将RGB向XYZ颜色空间转换。那么，颜色量化为什么要将RGB值转化为XYZ值？本文对此做了简要分析。

RGB颜色空间介绍：

RGB颜色空间是使用范围最广泛也是最常见的颜色空间模型之一。它采用颜色相加混色的原理，用红、了、蓝三色电子枪在屏幕上进行颜色的叠加，可以实现各种颜色，比如红色、绿色、蓝色三色相加为白色。RGB颜色空间基于笛卡尔坐标系统，是目前所有空间模型中使用最多的颜色空间模型其他颜色空间模型几乎都是从其延伸出来，可用RGB进行数学表达。

RGB颜色空间的缺点：其内的颜色是连续分布的，但却是不均匀，人眼观察两种颜色的差别，不能按照颜色空间两点之间的距离判定，因为这距离与人眼的视觉感知距离存在较大的差别。颜色空间内点（50，0，0）与（0，0，0）距离为50，一种颜色属于深红色接近黑色，另一种是纯黑色，两者颜色在视觉上差别不大，而距离同样为50的（100，200，0）和（100，150，0）两者颜色差别却极大。

RGB值向XYZ值转换的必要性：

颜色量化系统能够直接得到RGB值，可以说已经把颜色量化，还需要将RGB向XYZ颜色空间转换的原因是由于RCB颜色空间存在以下主要缺点：

1.不直观，从RGB值中很难知道该值所表示颜色的认知属性；

2.RCB颜色空间是最不均匀的颜色空间之一，两个颜色之间的知觉差异不能表示为该颜色空间中两个色点之间的距离。

3.实际选定的三原色RGB在比配等能光谱时存在着负比配，光谱三刺激值曲线有一部分是负的。负值的存在和日常关于颜色的概念相去甚远。为此，CIE选择了一套虚拟的三原色，使虚拟的颜色比配全部为正值，称为CIEXYZ颜色空间。XYZ颜色空间是通过心理物理实验得到的，是人类视觉系统颜色空间的出发点。

RGB值与XYZ值转换关系式：

XYZ是在RGB颜色空间的基础上发展起来的一个颜色空间，在XYZ颜色空间中，三个分量X、Y、Z并不代表真正的颜色，它与RGB空间成线性关系结构。XYZ颜色空间囊括了人们能够发觉的所有颜色种类。X、Y、Z和RGB系数之间的关系为：

从RGB转换为XYZ颜色空间的转换公式如下所示：