色差仪颜色量化常用颜色空间的类型及字母含义

色差仪作为颜色量化的工具，在不同的行业有着广泛的应用。色差仪在进行颜色度量时，是将颜色在特定的颜色空间中，用具体的字母+数字的形式表示出来。本文对色差仪颜色量化中常用颜色空间的类型及字母的含义做了介绍。

什么是颜色空间？

颜色是人的眼睛对于不同频率的光的不同感受，人类对颜色的认识从语言的描述到使用数字描述，经历了漫长的过程。颜色是不同频率的光，属于客观存在，但人眼的感受却是主观感知的，因此有认识差异。为了降低这种差异，人们建立颜色标准，使颜色量化，能够用数字表示出来，这样的标准有一维、二维、三维甚至四维空间，颜色空间是在这种坐标系统中的颜色集合的数学表示。颜色空间又称为彩色模型、彩色空间或彩色系统，从出现到现在已有上百种，常用到的颜色空间有RGB、XYZ、L*a*b*等。

色差仪颜色量化常用颜色空间的类型及字母的含义：

1.RGB颜色空间

由三基色原理可知，大多数颜色可以由红、绿、蓝三基色按照不同的比例合成。RGB颜色空间是在三基色理论上开发的相加混色颜色空间，在RGB颜色空间中，任意色光都能由R、G、B三色按比例相加合成。RGB颜色空间是由六块色片所包围的立方体区域构成的，其内部的每一个点都代表着一种不同的颜色。国际照明委员会（CIE）将RGB每个分量都分为256级，因此每个通道分量的取值范围为0-255，共能表示256*256*256（约1600万）种颜色。在颜色空间的原点处，三基色都为0，即原点对应的是黑色（0，0，0），距离原点最远的顶点，即立方体原点的斜对角的顶点处的三原色分量为达到最高值，为白色（255，255，255）。除黑白两点所在的顶点外，立方体剩下的六个顶点，有三个顶点分别为三基色，如图中标注的红、绿、蓝，剩下的三个顶点表示的颜色是三原色中两两混合之后的颜色，为品红、青和黄。在该立方体内部，任意颜色F可以表示为坐标中的一点，调整三原色中任一系数都会改变F的坐标值，同时，改变任一颜色，三原色的三色值也会发生变化。

RGB颜色空间采用物理三原色对颜色进行表示，这种方式比较简单，但给定任意一个R、G、B值，无法准确知道所表述的颜色，并不符合人的视觉特点。而且RGB颜色空间不是一个均匀的颜色空间，即空间坐标上等距离的两点并不能表示出颜色的差异性，因此，RGB颜色空间并不适合用作色差检测。

2.CIEXYZ颜色空间

CIEXYZ颜色系统是国际照明委员会于1931年制定的一套基色系统，其在RGB颜色系统的基础上，采用理想的三原色代替实际的三原色。X、Y、Z分别代表红原色、绿原色和蓝原色，且该三刺激值均可由R、G、B转换获得。通过相加混色或相减混色，进而使用不同量的基色产生任何颜色。该系统通过大量实验达到了人视觉对颜色的响应程度，并将颜色描述的三维空间转换为平面，有助于颜色分类时标准样品与检测样品的匹配。虽然CIEXYZ颜色空间在分析化学中的相关应用也颇为广泛，但是它所表示的颜色与人眼感知不太一致，导致在不同颜色对比中存在一定缺陷。因此，该颜色模型往往只是用于线性转换到其他颜色空间的过渡颜色空间。

3.Yxy颜色空间

Yxy表色系是CIE（国际照明委员会）1931年确立的标准表色系，它是其他各种表色系的基础。在色度图中，色度横坐标x从0-1.0，纵坐标y亦从0-1.0，两者组成等边三角形。等边三角形中形似斜吊钟图形的轮廓线为光谱轨迹，从380nm-700nm。图形中央有一点为CIE标准白色光源C，任何颜色都在色度图中占一确定的位置。

在Yxy表色系中，Y为物体的反射率，用%数表示。它对应于色三要素的明度其值就等于三刺激值的Y值。色度坐标x、y对应于色三要素的色调和彩度。x、y色度坐标可由x=X/（X+Y+Z）y=Y/（X+Y+Z）（其中X、Y、Z为三刺激值）得到。

4.L*a*b*颜色空间

L*a*b颜色空间由 CIE1976年制定的，下图是由L*、a*、b*三个相互垂直的坐标轴表示的颜色空间，L*轴为亮度，表示从纯黑到纯白，取值范围是[0，100]；a*轴是由红到绿色的轴，b*轴是由黄到蓝色的轴，取值范围均为[127，-128]，+a*为品红色，-a*为绿色，+b*黄色，-b*为蓝色，这个颜色空间可以表示自然界中的任何色彩。

由于L*a*b*颜色空间范围最大，它包含了RGB和CMYK色彩空间，所以当色彩数据从大的色彩空间转换到小的CMYK色彩空间时，不会因为数据量不够而引起颜色的偏差。

5.L*C*h*颜色空间

L*C*h*颜色空间是从L*a*b*均匀颜色空间推导出来的。L*为亮度，C*为饱和度，h°为色调角度，这些参数可以直观表征颜色特征。

a＞0，b＞0，hab在0-90°之间为红色调到黄色调；

a＜0，b＞0，hab在90-180°之间为黄色调到绿色调；

a＜0，b＜0，hab在180-270°之间为绿色调到蓝色调；

a＞0，b＜0，hab在270-360°之间为蓝色调到红色调。