3nh色差儀有哪些顏色空間類型，如何相互轉換

發布日期：2023-04-26 瀏覽次數：202

顏色空間也稱色彩模型，是一種特定的顏色組織，是對色彩的一種描述方式。目前色差儀中常用的顏色空間有RGB、CIEXYZ、CIELAB等顏色空間，其中CIELAB顏色空間是主流的顏色空間。本文對色差儀常用顏色空間類型及不同顏色空間之間的轉換方法做了簡要的介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀顏色空間

色差儀有哪些顏色空間？

色差儀的顏色空間有很多，常用的就有CIELAB、XYZ、Yxy、LCh、CIELUV、s-RGB、xy、DINLab9、DINLab99Munsell(C/2)等，下面只對CIELAB、CIEXYZ和RGB三種顏色空間進行介紹。

1.RGB顏色空間

色彩混合的基本定律表明：自然界中任何一種色彩均可用紅（Red）、綠（Green）、藍（Blue）三種原色光混合產生，這在幾何上能夠以R、G、B三個互相垂直的軸所構成的空間坐標系統來表示，稱為RGB顏色空間。

RGB顏色空間

RGB顏色空間是由六塊色片所包圍的立方體區域構成的，如上圖所示，其內部的每一個點都代表著一種不同的顏色。每一點的顏色均由R、G、B三個通道中的灰度值所決定，每個通道中的灰度值為0~255，共256個，當三個通道共同作用時，就有256×256×256種組合，形成167.7萬多種顏色。在數字圖像中，改變像素在通道的灰度值，就可以改變像素的顏色。立方體的八個頂點分別是：紅、綠、藍、青、洋紅、黃、黑、白。立方體對角線的兩端，分別對應著互補色，紅-青，綠-洋紅，藍-黃，黑-白。當R=G=B時，圖像的像素顏色就在黑白之間漸變，R=G=B=0時，像素最黑，R=G=G=255時，像素最白，R、G、B不全相等時，像素就是有色的。

RGB顏色空間主要是面向硬件的模型，最常用的用途就是顯示器系統和掃描儀。由于不同型號的顯示器顯示同一圖像時會有不同的色彩呈現效果；不同型號的掃描儀掃描相同圖像時，也會得到不同的彩色圖像數據。因此，RGB顏色空間被稱為與設備相關的顏色空間。

2.CIELAB顏色空間

CIELAB顏色空間是CIE于1976年推薦使用的，其克服了顏色空間不均勻的問題，目前它是一個在顏色和色差表述領域非常流行的顏色體系，在工業界得到廣泛應用，特別是在紡織印染、涂料制造、塑料著色等行業的產品顏色質量控制中占有重要地位。其顏色空間模型如下圖所示。

CIELAB顏色空間

CIELAB顏色空間模型由L*、a*和b*三個分量組成，L*值是對顏色明度的度量，數值在0（絕對黑）到100（絕對白）之間變動，a*和b*表示顏色對立維度，其中a*值是對顏色紅-綠特性的度量，取值范圍在[127，-128]之間，紅色調為正值，綠色調為負值；而b*值是顏色的黃-藍特性，取值范圍同樣是[127，-128]，黃色調為正值，藍色調為負值。

與RGB顏色空間相比，CIELAB顏色空間是一種基于人眼生理特征的顏色系統可用數字化的方法表達人眼的視覺感受，并且CIELAB顏色空間分布均勻，兩個顏色坐標點之間的幾何距離，與人眼感知到的物體色差相一致。同時該顏色空間色域更加寬廣，幾乎代表了自然界中所有顏色的編碼，任何顏色在CIELAB空間中都會有一個準確的數值表示。此外，它還是一種與設備無關的顏色空間。綜上所述，將CLELAB顏色空間應用于織物色差檢測是一個較為理想的選擇。

3.CIEXYZ顏色空間

為了從基色出發定義一種與設備無關的顏色模型，CIE的顏色科學家在RGB模型的基礎上，用數學方法從真實的基色推導出理想的三基色，創建了一種新的顏色系統，使得印染相關行業能夠明確指定產品的顏色。CIEXYZ顏色空間是其他CIE系列顏色空間的基礎，它選用相應于R、G、B三原色的三個理想原色作為三基色，其他所有顏色都由這三種顏色導出，通過相加混色或者相減混色，任意色調可應用不同量的基色混合產生。與RGB顏色空間相比，X、Y、Z的值都是正的，更適用于顏色計算。CIEXYZ顏色空間模型如下圖所示。

CIEXYZ顏色空間

CIEXYZ顏色空間的一個主要問題在于目測評估方面的不均勻性。也就是說在樣品對之間感知顏色的同等差異不對應于三刺激值的同等差異。CIEXYZ顏色空間的視覺非均勻性也帶來一些不良后果，例如肉眼剛好能察覺到色度不同的兩種綠色所給出的三刺激值之差，要比已經調整到與此對綠色有相同色差的兩種紅色或藍色樣品的三刺激值之差大得多。說明在CIEXYZ顏色空間中，單一的顏色容限用于所有的色調是不可能的。