色差儀作為測色儀器，是以色度學(xué)為基礎(chǔ)的，因此其內(nèi)部設(shè)置了多個(gè)色度學(xué)規(guī)定的用于顏色測量和計(jì)算的顏色空間。我們常見的就有RGB顏色空間與XYZ顏色空間，不同的顏色空間表述顏色的方法是不同的，因此有時(shí)候需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本文對色差儀RGB顏色空間與XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換方法作了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀RGB顏色空間介紹：

絕大部分的可見光譜可以用紅、綠和藍(lán)（RGB）三色光按不同比例和強(qiáng)度的混合來表示，在顏色重疊的位置產(chǎn)生青色、洋紅和黃色。圖像處理中最基礎(chǔ)、最常用的是RGB顏色模型，由于它容易在硬件上實(shí)現(xiàn)，是一種面向硬件設(shè)備的模型，因此也稱之為機(jī)器顏色模型，圖像處理中使用的其它顏色模型一般都是從RCB顏色模型轉(zhuǎn)換而來的。

用探測器采集到的RGB值很容易受到環(huán)境光強(qiáng)和物體陰暗的影響，為了降低這些影響，人們將RGB值經(jīng)歸一化形成rgb（色品坐標(biāo)），其關(guān)系式如下所示：

由于r+g+b=1，所以只用給出r和g就能唯一地確定一種顏色，將光譜中的所有顏色表示在圖中，便是CIE1931RGB系統(tǒng)色度圖。

色差儀XYZ顏色空間介紹：

CEXYZ系統(tǒng)又稱為CE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)，是以三個(gè)假想的原色X Y、Z建立起來的一個(gè)新色度系統(tǒng)，可以由RCB顏色空間轉(zhuǎn)換得到。在此系統(tǒng)中可以用色品坐標(biāo)確定顏色（如下式所示），因此在樣品顏色檢測中有極高的使用價(jià)值。

尤其是CIEXYZ把三維顏色空間（X，Y，Z）用二維（x，y）表示（如下圖所示），更有利于顏色分類時(shí)求出被測樣本與標(biāo)準(zhǔn)樣本的匹配程度，而無須知道樣本的實(shí)際顏色，同時(shí)還減少了光源亮度不穩(wěn)定產(chǎn)生的噪聲影響，對有陰影的單一顏色背景去除效果也遠(yuǎn)優(yōu)于RGB顏色空間。

RGB向XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換的必要性:

顏色量化系統(tǒng)能夠直接得到RCB值，可以說已經(jīng)把顏色量化，還需要將RCB向XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換的原因是由于RCB顏色空間存在以下主要缺點(diǎn)：

①不直觀，從RGB值中很難知道該值所表示顏色的認(rèn)知屬性；

②RCB顏色空間是最不均勻的顏色空間之一，兩個(gè)顏色之間的知覺差異不能表示為該顏色空間中兩個(gè)色點(diǎn)之間的距離。

③實(shí)際選定的三原色RGB在比配等能光譜時(shí)存在著負(fù)比配，光譜三刺激值曲線有一部分是負(fù)的。負(fù)值的存在和日常關(guān)于顏色的概念相去甚遠(yuǎn)。為此，CIE選擇了一套虛擬的三原色，使虛擬的顏色比配全部為正值，稱為CEXYZ顏色空間。XYZ顏色空間是通過心理物理實(shí)驗(yàn)得到的，是人類視覺系統(tǒng)顏色空間的出發(fā)點(diǎn)。

色差儀RGB顏色空間與XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換方法：

色彩空間轉(zhuǎn)換意味著將一個(gè)色彩空間中的顏色特征信息轉(zhuǎn)換到另一色彩空間以，獲得相應(yīng)的顏色信息，即用不同色彩空間中的數(shù)據(jù)來表示相同的顏色。

由于RGB顏色空間并不能產(chǎn)生出所有的彩色，在某些情況下顏色值還會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，為了克服這一缺點(diǎn)，1931年國際照明委員會(huì)CIE規(guī)定了一種新的顏色系統(tǒng)稱為XYZ顏色空間。它把彩色光表示為：C=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。式中，（X）、（Y）和（Z）是XYZ顏色空間的基色量，X、Y和Z為三色比例系數(shù)。

XYZ顏色空間必須滿足如下三個(gè)條件：

（1）三色比例系數(shù)X、Y和Z皆大于零；

（2）Y的數(shù)值正好是彩色光的亮度；

（3）當(dāng)X=Y=Z時(shí)仍然表示標(biāo)準(zhǔn)白光。

根據(jù)以上條件，可以得到RGB顏色空間與XYZ顏色空間的關(guān)系式：