色差仪Lab颜色空间和Luv颜色空间色差计算式介绍

为了统一颜色测量和计算的标准，CIE先后提出了多个颜色空间，其中最为常见的就是Lab颜色空间和Luv颜色空间。这两个颜色空间也是色差仪中使用最为广泛的两个颜色空间之一，不同颜色空间计算色差值的方法是不同。本文对色差仪Lab颜色空间和Luv颜色空间色差计算式作了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪Lab颜色空间介绍：

CIEL*a*b*（CIELAB）色度空间是1976年国际照明委员会推荐的均匀颜色空间，1987年我国发布的GB7921-87将LAB空间作为国家标准，CIEL*a*b*常用于求表面色的色差。CIE1976L*a*b*空间可由CIEXYZ转换得到，它是把颜色按其所含红、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、黄蓝和黑白起作用，颜色感觉是由各个视觉神经的破坏和恢复而产生。每发生一次恢复和破坏，就发出一脉冲信号给大脑，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）同置于纵横轴（b*轴）上，垂直于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。

色差仪Luv颜色空间介绍：

CIELUV颜色空间是CIE1976L*u*v*均匀颜色空间的简称，在CIELUV空间中，L*为明度，u*、v*为色品指数。三者相互垂直构成色空间来描述相对应的亮度和色度量：垂直的轴是明度L*，位于水平面且互相垂直的是色品指数u*和 v*。

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。CIEL*u*v*和CIEL*a*b*有一些共同的特点。首先，它们的颜色空间虽然距完全均匀仍有距离，但基本上是均匀的。其次，由于是基于颜色测量的CIE系统，CIEL*u*v*和CIEL*a*b*都是与设备无关的颜色空间。与CIELAB颜色空间不同，CIELUV颜色空间更多地应用于光源色和自发光色领域。

色差仪Lab颜色空间和Luv颜色空间色差计算式：

在CIELUV和CIELAB颜色空间中，以两个被比较颜色点的欧氏距离表示色差，同时还各有一组与心理量近似对应的感知属性，即明度、彩度、色调角及色调差（以下标“uv”和“ab”来区分CIELUV和CIELAB颜色空间）。

在CIELUV颜色空间中，两个颜色（L*1，u*1，v*1）和（L*2，u*2，v*2）之间的色差 △E*uv为：

式中：

在CIELAB颜色空间中，两个颜色（L*1，a*1，b*1）和（L*2，a*2，b*2）之间的色差△E*ab为：

式中：

在CIELUV和CIELAB两个颜色空间中明度指数L*是一致的，即：

在等明度平面上，坐标原点到色品坐标（u*，v*）或（a*，b*）的距离为彩度C*uv或C*ab，即：

在CIELUV和CIELAB颜色空间中色调角huv和hab分别为：

在等明度的a*b*平面上，+a*为红色方向（值愈大表示对应的颜色愈红），-a*为绿色方向（值愈小则颜色愈绿），+b*为黄色方向（值愈大则颜色愈黄），-b*为蓝色方向（值愈小则颜色愈蓝）。

色差也可以用明度差（△L*）、彩度差（△C*）和色调差（△H*）来定义，即：

所以色调差ΔH*为：

并规定，当色调角h增加时，色调差ΔH*为正；当h减少时，ΔH*为负。