色差仪是以色度学为基础研制的光电测色仪器，因此其在测色时采用了多个cie规定的颜色空间，常见的就有xyz、lab、lch和luv等。不同的颜色空间表示颜色的方法存在差异，就需要进行转换，以获得相同的颜色信息。本文对色差仪颜色空间及转换方法作了介绍。
色差仪测色空间。
ciexyz颜色空间，也称cie1931颜色空间。cie希望通过该颜色空间下的三个分量（x，y，z）能够描述人颜色视觉系统所能察觉的任意一种颜色，其中x和z定义为颜色的色度，y为颜色的亮度。
ciexyz颜色空间主要应用于分光光度计和数字颜色分析器等分析仪器，它为这一类仪器提供了待分析样本所需的透射或折射的三色光信号。虽然 ciexyz颜色空间在分析化学中的相关应用也颇为广泛，但是它所表示的颜色与人眼感知不太一致，导致在不同颜色对比中存在一定缺陷。因此，该颜色模型往往只是用于线性转换到其他颜色空间的过渡颜色空间。
ciexyz颜色空间，是在rgb系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将rgb中的色度坐标r，g，b变换为正值。由x、y、z在所形成的三角形将整个光谱色轨迹包含在内，如下图所示，因此整个光谱色变成了以xyz三角形作为色域的域内色。
ciexyz颜色空间。
cielab颜色空间是色差仪最常用的一种颜色空间，是基于生理特征的均匀颜色空间，是由明度（l）和两个色度分量a、b共三个分量构成，l表示颜色的明度，也常被称作亮度，取值范围在[0，100]，表示从纯黑到纯白。a表示从绿色到红色，-a最小表示绿色，+a最大表示红色，取值范围在[-128，127]，-a到+a是绿色到红色颜色渐变的过程。b表示从蓝色到黄色的范围，同样原理，-b到+b是由蓝色逐渐过渡到黄色的过程，取值范围在[-128，127]。其模型如下如所示：
lab颜色空间。
cielab颜色空间是颜色量化最均匀的颜色分布，在样品色差评比系统中，很多公式都是依赖该颜色空间的，它是颜色差异的规范化空间，能够解决颜色量化的等距度量，其均匀性较好。该颜色空间两点之间的几何距离，与人眼观察物体的色差大小相同。
上述的lab色空间与视觉无直接对应，也就是说，当给出lab一组值时，不能形象地想象出具体颜色。为此，可以用lab空间变形后得到的圆柱形颜色空间lch来表示，如下图所示。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°。
cielch颜色空间。
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。
luv颜色空间。
在lab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：
xyz颜色空间与lab颜色空间转换式。
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。
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：
ciexyz颜色空间到cieluv颜色空间转换式。
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。
lch色彩空间是从cielab色彩空间推导出来的，一种颜色可以用lab表示，也可以用lch表示。采用lch对图像进行修正符合日常生活中对色彩进行描述的习惯，色彩修正更加便于理解、更加直观和易于控制。lch与lab之间的转换关系为：
cielch颜色空间与cielab颜色空间转换式。
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