发布日期：2023-05-11 浏览次数：1724
色差仪作为光电仪器，在测量样品颜色时，采用的是国际上通用的Lab颜色空间，借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L、a、b三个轴的坐标来定义，并通过Lab色差公式计算出样品之间的颜色差异值ΔL、Δa、Δb和总色差ΔE值。本文对色差仪Lab颜色空间及Lab色差计算公式做了简要的介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！
CIELAB是一个在国际标准下感知统一的颜色空间。人类感知到的颜色差和在CIELAB颜色空间利用欧几里得距离测量得到的颜色差是一致的。尽管颜色空间叫做CIELAB颜色空间，但是它的坐标是由L、A以及B确定的，其中L表示亮度也就是图像的灰度信息，A表示从品红色到绿色的颜色范围，B表示从黄色到蓝色的范围。对于颜色通道A来说，像素亮度值越大就越靠近品红色，亮度值越小越接近于绿色。类似的，对于颜色通道B来说，亮度值越大越接近于黄色，亮度值越小越接近于蓝色。下图显示了一幅LAB颜色空间的理解示意图，最右边的灰度色条代表的是L通道的信息，中间的圆形展示的是其他两个通道，A通道的范围是[-128，127]，B通道的范围是[-128，127]，不同的坐标位置代表不同的颜色。
CIELAB空间是基于1931年CIE提出的颜色匹配函数中推导出的XYZ三元色定义的。CIELAB的优点就是色域比较宽，不仅包含了RGB 中的所有颜色，还包含了RGB所不能表示的颜色。
色差仪作为光电仪器，其测量原理采用最广泛使用于测量物体色调的国际照明委员会（CIE）的CIE1976L*a*b*色度系统，借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L*，a*，b*三个轴的坐标来定义。L*为垂直轴也即中轴，代表明度上白下黑，其值从底部0（黑）到顶部100（白）。中间为亮度不同的灰色过度，有100个等级；a*、b*坐标组成的色度平面是一个圆，表示不同的色彩方向，a*代表红绿轴上颜色的饱和度，其中-a*为绿，+a*为红；b*代表蓝黄轴上颜色的饱和度，其中-b*为蓝，+b*为黄。a*，b*都是水平轴。L*，a*，b*不仅可以精确地表示各种色调，它也为两种色调之间的差即色差表示带来了方便，尤其是在研究或测定近似颜色的差别程度时（比如同一原材料不同批次的比较），匀色空间L*a*b*表色系上任意两点间的距离都可以表示两个颜色之间的总色差。总色差可表示为：
CIE1976L*a*b*空间可由CIE XYZ转换得到，它是把颜色用所含红、绿、黄、蓝的程度来度量的。视网膜锥体细胞有三种不同响应的视觉神经，分别对红绿、蓝黄、黑白起作用，颜色感觉是由各个视觉神经的破坏和会恢复而产生。每发生一次恢复和破坏，就发生一次脉冲信号给大脑，于是得到一种色感。根据这一色觉说，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）同置于纵轴（b*轴）上，垂直与a*b*平面的第三根轴为明度L*，这就是L*a*b*表色空间。如下图所示。
CIE1931XYZ空间到CIE1976 L*a*b*空间的转换公式如下：
式中，Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，经反射到观察者眼中的三刺激值。对于标准A光源，Xn、Yn、Zn分别取109.8472、100、35.5824。
L*为米制明度；a*、b*为米制色品。这样，（L1*，a1*，b1*）和（L2*，a2*，b2*）两个颜色的明度差为：ΔL*=L2*-L1*
色品差为：Δa*= a2*-a1*和△b*= b2*-b1*
总体色差可用空间的几何距离表示：
当△L*>0时，说明样品色比标准色浅，明度高，反之则低。
当△a*>0时，说明样品比标准色偏红，反之则偏绿。当△b*>0时，说明样品比标准色偏黄，反之则偏蓝。
色差△E的单位时NBS（美国国家标准局的所写，即△E=1时称为1个NBS色差单位），下表列出了NBS单位的感觉值：
作为均匀颜色空间，L*a*b*色空间更好的反应了物体色的心理感受效果，可以用色差来表示物体颜色变化的程度和方向。而且L*a*b*色空间的值是与设备无关的。因此，L*a*b*色空间常被用作颜色检测的标准或色差评价标准。在产品检测中，L*a*b*色空间也经常被使用。
