色差仪CIEL*a*b*色空间定量表示颜色的方法

颜色空间是对颜色进行定量表示的一种方法，色差仪作颜色比对仪器，CIEL*a*b*色空间是其最常用的定量表示颜色的一种模型，是目前国际上比较通用的一种测色标准。本文对色差仪CIEL*a*b*色空间定量表示颜色的方法做了介绍。

颜色定量表示方法介绍：

颜色是一门很复杂的学科，它涉及到物理学、生物学、心理学和材料学等多种学科。颜色是人的大脑对物体的一种主观感觉，用数学方法来描述这种感觉是一件很困难的事。现在已有很多有关颜色的理论、测量技术和颜色标准，目前常用的色泽表示方法主要有孟赛尔颜色体系田、自然色彩系统（NCS）以及国际照明委员会（CIE）的颜色空间等。CIE一直以来不断地推荐新的颜色空间及其有关色差公式，以期能达到色差计算值与目测结果一致的目的，从而对工业生产过程中的颜色质量进行控制和指导，其中较常用的方法有CIEXYZ颜色空间和CIEL*a*b*色空间法。CIEXYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系，而CIECIEL*a*b*色空间法则是由CIEXYZ颜色空间经过非线性变换得到，使颜色空间的均匀性得到了改善，现在已被世界各国正式采纳，作为国际通用的测色标准，适用于一切光源色或物体色的表示与计算。

色差仪CIEL*a*b*色空间定量表示颜色的方法：

CIEL*a*b*色空间法的L*、a*、b*值可经过CIEXYZ颜色空间的三刺激值X、Y、Z非线性转换得到，其中L*表示明度，L*=0表示黑色，L*= 100表示白色，a*、b*为色度坐标，组成的色度平面是一个圆，表示不同的色彩方向。a*表示红一绿方向，+a*方向越向圆周，颜色越接近纯红色，-a*方向越向外，颜色越接近纯绿色。b*表示黄一蓝方向，+b*方向是黄色增加，-b*方向蓝色增加。X、Y、Z与L*、a*、b*对应的变换关系为：

L*=116Y*-16

a*=500（X*-Y*）

b*=200（Y*-Z*）

X/Xn＞0.008856时：

X*=（X/Xn）^1/3

Y*=（Y/Yn）^1/3

Z*=（Z/Zn）^1/3

当X/Xn＜0.008856时：

X*=0.787X/Xn+0.138

Y*=0.787Y/Yn+0.138

Z*=0.787Z/Zn+0.138

式中，X、Y、Z为颜色三刺激值；Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射提上，经反射到观察者眼中的三刺激值。对于标准D65光源，Xn、Yn、Zn分别取95.017、100、108.813。

若两个按L*、a*、b*标定的颜色，两者之间的总体色差可用于△E表示：△E=[（△L*）2+（△a*）2+（△b*）2]1/2，式中，△L*=LT*-LR*；△a*=aT*-aR*；△b*=bT*-bR*。

当△L*＞0时，说明测试样（T）比参考样（R）浅，明度高，反之则低；当△a*＞0时，说明测试样（T）比参考样（R）偏红，反之则偏绿；当△b*＞0时，说明测试样（T）比参考样（R）偏黄，反之则偏蓝。△E越大则表示所测样品与参照样的颜色差异越大。色差△E的单位为NBS（National Bureau of Standards Unit，美国国家标准局缩写，△E=1即称为1个NBS色差单位），1个NBS单位相当于视觉识别阈值的5倍，表示一般目光能辨别的很微小颜色间的差别。下列出了色差NBS单位与视觉感受值的对应关系。