色差儀是以色度學為基礎而研制的光電測色儀器，因此，其內(nèi)部配置了多種CIE規(guī)定的色度系統(tǒng)。不同的色度系統(tǒng)表示顏色的方式是不同的，因此在對同一顏色信息進行比對時，就需要進行色度系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。本文對色差儀色度系統(tǒng)的類型及不同色度系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換方法做了介紹。

色差儀色度系統(tǒng)類型：

目前色度學采用國際照明委員會（簡稱CIE）所規(guī)定的一套顏色測量原理、數(shù)據(jù)和計算方法，稱為CIE標準色度學系統(tǒng)。這些系統(tǒng)是色度學的基礎，是基于任何一種顏色都能被三原色按比例混合而成的假設所形成的。下面我們將介紹四種最常用的CIE系統(tǒng)。

1.CIE1931RGB

CIE1931RGB系統(tǒng)是根據(jù)萊特和吉爾德兩人所做實驗基礎之上建立起來的，以700nm（R）、546nm（G）、435.8nm（B）作為三原色，并以相等數(shù)量的三原色刺激值匹配出等能白光來確定三刺激值單位。其中三原色亮度的比率分別為1.000：4.5907：0.0601。

2.CIE1931XYZ

在CIE1931RGB畫出色品坐標圖時，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了一部分負值的情況，這導致了色品圖不易理解，也不方便計算。為了解決這個問題，CIE規(guī)定X和Z只表示色度，而亮度只與Y成比例。經(jīng)過這樣設定之后，在XYZ系統(tǒng)中光譜三刺激值全為正數(shù)。

根據(jù)上式中刺激值和色品坐標之間的關系，可以得到CIE1931xy色品圖的光譜軌跡，如下圖所示。其中，圖中橫坐標為x，縱坐標y。

3.CIE1960UCS

1960年CIE又提出CIE1960UCS均勻色品圖，通過將CIE1931xy色度圖作了線形變換，見式2-5，從而使顏色空間的均勻性得到了改善，但亮度因數(shù)沒有均勻化。

在三維空間顏色中任意一點都代表著一種顏色，不同的兩個點之間的距離代表著兩種不同顏色的色差。經(jīng)過上式轉(zhuǎn)換過的CIE1960UCS在不考慮亮度的情況下或者亮度相同的情況下，在顏色空間內(nèi)任意兩點相同距離具有相同的色差。下圖即 CIE1960UCS均勻色品圖。

4.CIE1976LAB

為了改進和統(tǒng)一顏色評價的方法，1976年CIE又提出了一套新的顏色空間系統(tǒng)，即CIE1976LAB。作為國際通用的測色標準，在我國主要用于印刷行業(yè)。從刺激值與L、a、b轉(zhuǎn)換公式中包含立方根可以發(fā)現(xiàn)，見下式，在CIE1931上保留的馬蹄形將不復存在。

經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后，將采用笛卡爾空間坐標系，如下圖所示。在這一坐標系中，分別標有+a*、-a*、+b*和-b*，分別表示為紅色、綠色、黃色和藍色。而顏色的明度則由2的百分數(shù)來表示。

色差儀CIE色度系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換方法：

隨著色度學不斷深入研究，并在經(jīng)過大量實驗下，CIE發(fā)布了比較多的色品圖，而色品圖之間又是相互聯(lián)系。下面對幾種色度系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換關系進行介紹。

1.在CIE1931RGB系統(tǒng)中其三刺激值與色品坐標值轉(zhuǎn)換公式如下：

2.在色度計算中，一般使用CIE標準色度系統(tǒng)，下面給出CIE1931RGB與CIE標準色度系統(tǒng)中三刺激值的轉(zhuǎn)換公式：

3.在CIE標準色度系統(tǒng)中，其三刺激值與色品坐標的轉(zhuǎn)換公式如下：

這里，X、Z兩個原色僅代表了色度，并沒有代表亮度，其光度量只與三刺激值Y成比例。

4.CIE1960UCS常用來計算相關色溫的色品圖，下面我們給出CIE1960UCS與CIE1931xy之間的關系：

也可以用用三刺激值表示u、v的關系式如下：

5.CIE1976LAB由CIE1931XYZ系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換關系：

其中 X、Y、Z 為三刺激值；X0、Y0、Z0為CIE標準照明體的三刺激值；L*表示心理明度；a*和b*為心理色度。