色差仪颜色空间RGB、XYZ、LAB的转换关系

RGB、XYZ、LAB颜色空间是色差仪中比较常见的测色空间，这些颜色空间表示颜色的方式不同，因此在对同种颜色进行比较时，有时就需要进行颜色信息的转换。本文对色差仪颜色空间RGB、XYZ、LAB的转换关系做了介绍。

色差仪颜色空间RGB：

RGB颜色模型是最常见的颜色模型，源于视觉三色说，即自然界中存在的所有颜色都可以由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种单色合成。

RGB颜色空间是使用范围最广泛也是最常见的颜色空间模型之一。RCB颜色空间基于笛卡尔坐标系统，是目前所有空间模型中使用最多的颜色空间模型，其他颜色空间模型几乎都是从其延伸出来，可用RGB进行数学表达。

RGB颜色空间有三个通道：R（red）红色、G（green）绿色、B（blue）蓝色。大部分可见光都可由R、G、B三基色按不同的权值组合形成。RGB颜色空间如下图所示，为了对比说明方便，我们将其归一化，使该空间所有的值都落在[01]内。RGB颜色空间以黑色（0，0，0）作为立方体的原点，以R、G、B三基色作为三坐标轴，离原点最远的是体对角线顶点，白色（1，1，1），两者之间的连线表示图像的灰度信息，此时R=G=B。其他所有的颜色都可用立方体三维坐标表示，例如青色可用（0，1，1）表示。蓝色可用（0，0，1）表示。

RGB颜色空间的缺点：其内的颜色是连续分布的，但却是不均匀，人眼观察两种颜色的差别，不能按照颜色空间两点之间的距离判定，因为这距离与人眼的视觉感知距离存在较大的差别。颜色空间内点（50，0，0）与（0，0，0）距离为50，一种颜色属于深红色接近黑色，另一种是纯黑色，两者颜色在视觉上差别不大，而距离同样为50的（100，200，0）和（100，150，0）两者颜色差别却极大。

色差仪颜色空间XYZ：

XYZ模型是一个非常重要的颜色模型。它是在RGB系统的基础上推导出来的，采用坐标变换的方法用理想的三原色代替实际的三原色，其中X为理想的红原色，Y为理想的绿原色，Z为理想的蓝原色。

从RGB模型到XYZ模型可以通过乘以一个3x3矩阵转换，其转换公式为：

色差仪颜色空间LAB：

RGB模型和XYZ模型都不是均匀的颜色空间，也就是说，在不同的色度和亮度区城，人对于颜色的分辨力是不一致的。这样的空间对于利用色差做图像处理是不利的，且不利于颜色的分辨。寻求一种新的颜色空间，使该空间的距离大小与视觉上的色差感觉呈正比，这就是用均匀的L*a*b*模型。

L*a*b*模型是均匀颜色空间之一，符合人的视觉心理，因此，在图像处理中运用极其广泛。L*a*b*模型可由XYZ模型转换得到，L*a*b*模型是把颜色按其所含红、绿、黄、蓝的程度来度量的。将红度（正向）和绿度（负向）同置于一根横轴（a*轴）上，而将黄度（正向）和蓝度（负向）同置于纵横轴（b*轴）上，垂直于口b*平面的第三根轴为明度L，这就是L*a*b*模型。L*a*b*模型是直接从XYZ模型上发展起来的，它们之间的关系是非线性的，相应的转换公式如下：