色差仪XYZ颜色空间与Lab颜色空间转换方法

色差仪是以色度学为基础而研制的光电测色仪器，因此其测色时是在色度学规定的特定的颜色空间下，对颜色进行数值化的表达。XYZ颜色空间与Lab颜色空间是色差仪测色常用的两个色度空间，对于它们时间的相互转换，许多的用户不是很清楚，下文为大家做了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪XYZ颜色空间介绍：

CIEXYZ颜色空间，是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将RGB中的色度坐标r，g，b变换为正值。由X、Y、Z在所形成的三角形将整个光谱色轨迹包含在内，如下图所示，因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

XYZ颜色空间是在RGB颜色空间上提出的，可以由RGB颜色空间转换得到。X、Y、Z是自然界并不存在的三种原色，但使用这三种原色可以从理论上调配出所有的颜色。以三刺激值XYZ为分量的颜色空间称之为XYZ颜色空间，其他颜色都可以从这三种颜色中导出，通过相加混色或者相减混色，任何色调都可以使用不同量的基色产生。该颜色空间在广泛的实验基础上得到的平均人眼颜色响应，符合人眼对颜色观测的视觉特点，是国际委员会定义的与设备无关的颜色表示法，因此通常作为国际性的颜色空间标准。对于无法直接转换的两个颜色空间，XYZ颜色空间通常可以作为桥梁，使两种颜色空间能进行转换。

色差仪Lab颜色空间介绍：

CIELab颜色空间是色差仪最常用的一种颜色空间，是基于生理特征的均匀颜色空间，是由明度（L）和两个色度分量a、b共三个分量构成，L表示颜色的明度，也常被称作亮度，取值范围在[0，100]，表示从纯黑到纯白。a表示从绿色到红色，-a最小表示绿色，+a最大表示红色，取值范围在[-128，127]，-a到+a是绿色到红色颜色渐变的过程。b表示从蓝色到黄色的范围，同样原理，-b到+b是由蓝色逐渐过渡到黄色的过程，取值范围在[-128，127]。其模型如下如所示：

（）

CIELab颜色空间是颜色量化最均匀的颜色分布，在样品色差评比系统中，很多公式都是依赖该颜色空间的，它是颜色差异的规范化空间，能够解决颜色量化的等距度量，其均匀性较好。该颜色空间两点之间的几何距离，与人眼观察物体的色差大小相同。

色差仪XYZ颜色空间与Lab颜色空间转换方法：

为了获得物体色在知觉上均匀的空间，CIE推荐了L*a*b*空间及色差计算方法，对应的变换关系为：

式中：Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，经反射到观察者眼中的三刺激值。对于标准D65光源，Xn、Yn、Zn分别取95.017、100、108.813。L*为米制明度；a*、b*为米制色度。

两个按L*，a*，b*标定的颜色，两者之间的总体色差可用空间的几何距离表示：

其中：明度差为△L*=L2*-L1*；色品差为△a*=a2*-a1*和△b*=b2*-b1*。

当△L*＞0时，说明样品色比标准色浅，明度高，反之则低。

当△a*＞0时，说明样品色比标准色偏红，反之则偏绿。

当△b*＞0 时，说明样品色比标准色偏黄，反之则偏蓝。

色差△E的单位是NBS（美国国家标准局的缩写，Nitional Bureau of Standards Uhit，即△E=1时称为1个NBS色差单位），一个NBS单位表示一般目光能辨别的极微小颜色间的差别，下表列出了NBS单位的感觉值：