色差仪不同颜色空间的色度值怎么转换？

色差仪在测色时可以给出特定颜色空间下样品颜色的色度值，但由于不同颜色空间所表示色度值方法不同，为了使用同一颜色信息进行颜色比较，就需要进行色度值的转换，即用不同色彩空间中的数据来表示相同的颜色，获得相应的颜色信息。本文对色差仪不同颜色空间色度值的转换方法做了介绍。

色差仪X、Y、Z值与L、a、b值转换方法：

在实际应用时，不均匀的颜色空间会给颜色评估带来很多的不便，于是人们就研究均匀的颜色空间，CIELAB颜色空间就是均匀的颜色空间之一，1976年，CIE制定此颜解决XYZ颜色空间的物理距离与人眼的感知不相当的问题。在这一颜色空间中，柱坐标L*表示亮度，a*和b*轴代表色度坐标，分别是红-绿坐标和黄-蓝坐标，这三个坐标值均被认为是均匀变化的。这三个属性值可以由XYZ颜色空间的三个属性转化而来。转换公式如下：

其中，在上面的公式中，X、Y、Z指的是物体的三刺激值，这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE标准照明体先照射在完全反射漫反射体上，再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为佳。在不同的光源以及观察者条件下，三刺激值是不同的。若采用D65标准照明体X0=94.811，Y0=100.00，Z0=107.304。

色差仪X、Y、Z值与L、u、v值转换方法：

CIELUV颜色空间与CIELAB颜色空间相似，L*，u*，v*是X，Y，Z通过非线性变换得到的，同样用两点间的距离表示颜色之间的色差。从CIEXYZ颜色空间到CIELuv颜色空间的转换，可以利用下列公式来完成：

其中：u'=4X/（X+15Y+3Z），v'=9X（X+15Y+3Z），（Xn、Yn、Zn）定义为参考白色的对应值，u'n和v'n定义为参考白色的转换值，它们的定义可以参照u'和v'的定义方式。

色差仪L、a、b值与L、C、H值转换方法：

LCH颜色空间是Lab空间变形后得到的圆柱形颜色空间。该颜色空间由L、C、H表示。纵坐标L*值同样对应于颜色三要素的明度，取值0-100；C*代表彩度，即某一颜色的坐标位置与原点的距离，取值0-181，圆心处颜色的饱和度C*值为0，离圆心越远C*的值越大；H*为色调，取值0°-360°，h*代表色调角，是某一颜色坐标在色品平面内的投影点和坐标原点的连线与a轴的夹角。规定h*从正a轴（红）开始为0°，逆时针为正，正b轴（黄）为90°，负a轴（绿）为180°，负b轴（蓝）为270°。LCH与Lab之间的转换关系为：

色差仪R、G、B值与X、Y、Z值转换方法：

由于RGB颜色空间并不能产生出所有的彩色，在某些情况下颜色值还会出现负值，为了克服这一缺点，1931年国际照明委员会CIE规定了一种新的颜色系统称为XYZ颜色空间。它把彩色光表示为：C=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。式中，（X）、（Y）和（Z）是XYZ颜色空间的基色量，X、Y和Z为三色比例系数。

XYZ颜色空间必须满足如下三个条件：

（1）三色比例系数X、Y和Z皆大于零；

（2）Y的数值正好是彩色光的亮度；

（3）当X=Y=Z时仍然表示标准白光。

根据以上条件，可以得到RGB颜色空间与XYZ颜色空间的关系式：

从XYZ转化为RGB颜色空间转化公式如下所示：

色差仪R、G、B值与L、a、b值转换方法：

Lab颜色空间包含了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式，与人类颜色感知的一致性非常高，所以在计算样品间的的颜色间的差异时，L*a*b*颜色空间是一个特别好的选择，L*a*b*颜色由一个亮度（L）和两个颜色轴（a，b）组成。L表示亮度，颜色轴a表示从洋红色至绿色的范围，颜色轴b表示从黄色至蓝色的范围。RGB无法实现直接转换成Lab，需要先转换成XYZ再转换成Lab，即：RGB →XYZ →Lab。因此转化公式分为两部分：

（1）RGB颜色空间转XYZ颜色空间，转换公式为：

（2）XYZ颜色空间转Lab颜色空间，转换公式为：