什么是顏色空間？顏色空間又稱(chēng)為彩色模型，就是用數(shù)學(xué)的方式來(lái)表示顏色，使用空間坐標(biāo)的方式將顏色信息映射到顏色空間的某一點(diǎn)，通常用三維模型表示，將顏色分為三個(gè)參數(shù)在三維坐標(biāo)中進(jìn)行描述。目前，LAB顏色空間是色差儀中使用最廣泛的一種顏色空間。本文對(duì)顏色空間及色差儀Lab顏色空間的含義做了具體的分析，對(duì)顏色度學(xué)知識(shí)感興趣的朋友不妨了解一下！

顏色空間什么意思？

顏色可以被人類(lèi)的視覺(jué)系統(tǒng)所識(shí)別，但是對(duì)于不同個(gè)體來(lái)說(shuō)，同一顏色的邏輯描述和實(shí)際的生理判斷往往是不一致的。因?yàn)闆](méi)有一個(gè)可以達(dá)成共識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，就很難對(duì)顏色進(jìn)行定量的描述和識(shí)別。在光學(xué)這個(gè)古老的學(xué)科當(dāng)中，人們很早就開(kāi)始探索定量描述物理顏色的方法。為了減少主觀因素對(duì)于顏色判斷的影響，一些彩色模型先后被構(gòu)建，這使得顏色在理論上用數(shù)值描述成為可能。

彩色模型也稱(chēng)顏色空間，是由所有可以用特定空間坐標(biāo)描述的所有顏色構(gòu)成的，空間本身的坐標(biāo)系通常體現(xiàn)的是某個(gè)可以影響一系列關(guān)聯(lián)顏色變化的顏色屬性，其中每個(gè)坐標(biāo)值都對(duì)應(yīng)著一種顏色。顏色空間的用途就是在特定場(chǎng)景中統(tǒng)一使用某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，人們就可以對(duì)一定的色彩集合達(dá)成共識(shí)。雖然已經(jīng)存在很多顏色表征的理論和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，但是還沒(méi)有一種被各應(yīng)用領(lǐng)域普遍接受的彩色模型。現(xiàn)在被采用的彩色模型也都是依賴(lài)于特定應(yīng)用領(lǐng)域或面向硬件控制的，他們?cè)谔囟▓?chǎng)合下可以發(fā)揮很好的參照作用，但是通用性不強(qiáng)。

常用的顏色空間許多種，如RGB，HSV，CMY等。其中RGB是根據(jù)人眼視覺(jué)識(shí)別細(xì)胞可以分辨的單色光種類(lèi)定義的彩色空間，可表示大部分顏色，尤其在藝術(shù)繪畫(huà)中應(yīng)用最為廣泛。但是該顏色空間隱藏了色調(diào)、亮度、飽和度三個(gè)量的坐標(biāo)，而只是通過(guò)RGB三個(gè)維度來(lái)分辨顏色，很難對(duì)特定顏色點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化描述，因此在科學(xué)研究中基本上不采用。HSV顏色空間的出現(xiàn)則是為了滿足顏色顯示數(shù)字化的需求，被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)圖形相關(guān)的應(yīng)用當(dāng)中。在HSV顏色空間中，描述顏色的坐標(biāo)變化可以明顯影響人類(lèi)對(duì)顏色的區(qū)分度，體現(xiàn)在顏色的色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度等，而且這種區(qū)分度的變化可以直接對(duì)應(yīng)到數(shù)字顯示設(shè)備的電氣參數(shù)的變化上。CMY則是應(yīng)用于工業(yè)印刷領(lǐng)域的顏色參照標(biāo)準(zhǔn)。它與RGB的加法色特征相反，CMY則是一種基于顏色色調(diào)減法的表示方法。這是因?yàn)镃MY是判斷反射光的色彩，要想得到某種反射光的更強(qiáng)表現(xiàn)，就必須減少印刷上去的那種削弱該種反射光的顏料來(lái)得到。

為了脫離特定顏色空間適用范圍的限制，達(dá)成顏色共識(shí)，就必須在測(cè)色儀器中采用設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色模型。經(jīng)過(guò)算法研究人員的努力，最終確定在色差儀當(dāng)中采用CIE規(guī)定一種用于非自照明的顏色空間，CIE1976L*a*b*，或者叫CIELAB。具體如下圖所示：

這個(gè)顏色模型是基于人對(duì)顏色的感覺(jué)建立起來(lái)的，完全涵蓋了常用的RGB、CMY等顏色模型，空間中的數(shù)值可以描述正常視力的人可以看到的所有顏色。此外，Lab色彩空間描述的是顏色的顯示方式，而不是設(shè)備（如顯示器、桌面打印機(jī)或數(shù)碼相機(jī)）生成顏色所需的特定色料的數(shù)量，所以它是與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色模型。所有可見(jiàn)光在設(shè)備相關(guān)的系統(tǒng)顏色空間（如CMY等）中的顏色數(shù)值都可以反推映射到L*a*b*模型中去，這樣就統(tǒng)一了顏色表示方法，并且方便在L*a*b*空間比較不同顏色的差別。特別指出的是，這種映射關(guān)系是與系統(tǒng)相關(guān)的，可以以適當(dāng)?shù)男问奖硎境鰜?lái)。

色差儀Lab顏色空間怎么理解？

CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)是對(duì)色彩進(jìn)行定量描述的基礎(chǔ)。CIERGB系統(tǒng)具有真實(shí)的三原色，但系統(tǒng)具有負(fù)值；CIEXYZ系統(tǒng)消除了負(fù)刺激值，其xy色度圖在對(duì)色域的描述上有重要的地位，然而該系統(tǒng)具有較大的不均勻性；從CIE1931RGB系統(tǒng)到CIE1931XYZ系統(tǒng)，再到1964L*u*v*系統(tǒng)，再到CIE1976L*a*b*系統(tǒng)，一直都在向“均勻化”方向發(fā)展。CIE1931XYZ顏色空間只是采用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)比例方法，描繪所要匹配顏色的三刺激值的比例關(guān)系；CIE1960UCS顏色空間將1931xy色度圖作了線形變換，從而使顏色空間的均勻性得到了改善，但亮度因數(shù)沒(méi)有均勻化。

為了進(jìn)一步改進(jìn)和統(tǒng)一顏色評(píng)價(jià)的方法，1976年CIE推薦了新的顏色空間及其有關(guān)色差公式，即CIE1976L*a*b*（或LAB）系統(tǒng)，現(xiàn)在已成為世界各國(guó)正式采納、作為國(guó)際通用的測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)。它適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算。

CIE L*a*b*是CIE推薦的均勻顏色空間，其均勻性已有很大的改善，該系統(tǒng)與設(shè)備無(wú)關(guān)，色度值和明度值（階調(diào)）可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，而且當(dāng)顏色的色差大于視覺(jué)的識(shí)別閾限（恰可察覺(jué)）而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級(jí)的色差時(shí)，能較好地反映物體色的心理感受效果。

在CIELAB顏色空間中，有L、a、b三個(gè)分量，其中L表示的是顏色的亮度，取值范圍是[0，100]即從純黑到純白，a和b表示的是色度坐標(biāo)，a表示洋紅色至綠色的范圍，取值范圍為[127，-128]，b表示從黃色至藍(lán)色的范圍，取值范圍為[127，-128]。CIELAB顏色空間是一個(gè)近似均勻的顏色空間，若對(duì)于不同色區(qū)的兩對(duì)比色測(cè)出相等的色差值，并不意味人眼觀測(cè)到的兩顏色也有相等的色差感覺(jué)，盡管如此，CIELAB顏色空間仍是目前最好的顏色空間之一。

色差儀Lab顏色空間怎么轉(zhuǎn)換XYZ顏色空間？

L*a*b*顏色模型的基礎(chǔ)是CIE在1931年提出的顏色模型，并作為國(guó)際顏色測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。1976年此模型被重新修正，并命名為CIEL*a*b*。實(shí)際上CIEL*a*b*均勻顏色空間是經(jīng)CIEXYZ顏色空間非線性變換而得到的，這一均勻色彩空間的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)顏色的色差大于視覺(jué)的識(shí)別閾值（恰可察覺(jué)）而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相臨兩極色差時(shí)，可以較好地放映物體色的心理感受效果。它與CIEXYZ顏色空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系式如下：

式中：X，Y，Z為顏色樣品的三刺激值；X0，Y0，Z0為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值。