色差儀不同顏色空間的色度值怎么轉(zhuǎn)換？

色差儀在測色時可以給出特定顏色空間下樣品顏色的色度值，但由于不同顏色空間所表示色度值方法不同，為了使用同一顏色信息進(jìn)行顏色比較，就需要進(jìn)行色度值的轉(zhuǎn)換，即用不同色彩空間中的數(shù)據(jù)來表示相同的顏色，獲得相應(yīng)的顏色信息。本文對色差儀不同顏色空間色度值的轉(zhuǎn)換方法做了介紹。

色差儀X、Y、Z值與L、a、b值轉(zhuǎn)換方法：

在實際應(yīng)用時，不均勻的顏色空間會給顏色評估帶來很多的不便，于是人們就研究均勻的顏色空間，CIELAB顏色空間就是均勻的顏色空間之一，1976年，CIE制定此顏解決XYZ顏色空間的物理距離與人眼的感知不相當(dāng)?shù)膯栴}。在這一顏色空間中，柱坐標(biāo)L*表示亮度，a*和b*軸代表色度坐標(biāo)，分別是紅-綠坐標(biāo)和黃-藍(lán)坐標(biāo)，這三個坐標(biāo)值均被認(rèn)為是均勻變化的。這三個屬性值可以由XYZ顏色空間的三個屬性轉(zhuǎn)化而來。轉(zhuǎn)換公式如下：

其中，在上面的公式中，X、Y、Z指的是物體的三刺激值，這三個屬性值是在海明對立坐標(biāo)理論的基礎(chǔ)上建立起來的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體先照射在完全反射漫反射體上，再經(jīng)其反射到人們眼中的白顏色物體的三刺激值。光源和觀察者的條件分別以D65和10°條件為佳。在不同的光源以及觀察者條件下，三刺激值是不同的。若采用D65標(biāo)準(zhǔn)照明體X0=94.811，Y0=100.00，Z0=107.304。

色差儀X、Y、Z值與L、u、v值轉(zhuǎn)換方法：

CIELUV顏色空間與CIELAB顏色空間相似，L*，u*，v*是X，Y，Z通過非線性變換得到的，同樣用兩點間的距離表示顏色之間的色差。從CIEXYZ顏色空間到CIELuv顏色空間的轉(zhuǎn)換，可以利用下列公式來完成：

其中：u'=4X/（X+15Y+3Z），v'=9X（X+15Y+3Z），（Xn、Yn、Zn）定義為參考白色的對應(yīng)值，u'n和v'n定義為參考白色的轉(zhuǎn)換值，它們的定義可以參照u'和v'的定義方式。

色差儀L、a、b值與L、C、H值轉(zhuǎn)換方法：

LCH顏色空間是Lab空間變形后得到的圓柱形顏色空間。該顏色空間由L、C、H表示。縱坐標(biāo)L*值同樣對應(yīng)于顏色三要素的明度，取值0-100；C*代表彩度，即某一顏色的坐標(biāo)位置與原點的距離，取值0-181，圓心處顏色的飽和度C*值為0，離圓心越遠(yuǎn)C*的值越大；H*為色調(diào)，取值0°-360°，h*代表色調(diào)角，是某一顏色坐標(biāo)在色品平面內(nèi)的投影點和坐標(biāo)原點的連線與a軸的夾角。規(guī)定h*從正a軸（紅）開始為0°，逆時針為正，正b軸（黃）為90°，負(fù)a軸（綠）為180°，負(fù)b軸（藍(lán)）為270°。LCH與Lab之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

色差儀R、G、B值與X、Y、Z值轉(zhuǎn)換方法：

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出現(xiàn)負(fù)值，為了克服這一缺點，1931年國際照明委員會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：

從XYZ轉(zhuǎn)化為RGB顏色空間轉(zhuǎn)化公式如下所示：

色差儀R、G、B值與L、a、b值轉(zhuǎn)換方法：

Lab顏色空間包含了人眼可以看見的所有色彩的色彩模式，與人類顏色感知的一致性非常高，所以在計算樣品間的的顏色間的差異時，L*a*b*顏色空間是一個特別好的選擇，L*a*b*顏色由一個亮度（L）和兩個顏色軸（a，b）組成。L表示亮度，顏色軸a表示從洋紅色至綠色的范圍，顏色軸b表示從黃色至藍(lán)色的范圍。RGB無法實現(xiàn)直接轉(zhuǎn)換成Lab，需要先轉(zhuǎn)換成XYZ再轉(zhuǎn)換成Lab，即：RGB →XYZ →Lab。因此轉(zhuǎn)化公式分為兩部分：

（1）RGB顏色空間轉(zhuǎn)XYZ顏色空間，轉(zhuǎn)換公式為：

（2）XYZ顏色空間轉(zhuǎn)Lab顏色空間，轉(zhuǎn)換公式為：