CIE颜色度量体系有哪些？CIELab色度空间怎么描述颜色？

颜色度量体系，也叫做颜色制或者叫做颜色体制，实际上就是人们组织和表示颜色的方法。到目前为止，组织和表示颜色的最主要的方法就是颜色模型。颜色模型是用简单方法描述所有颜色的一套规则和定义。颜色空间是颜色模型最普通的例子，而CIELAB色度空间是最常用的颜色模型。本文对CIE颜色度量体系及CIELab色度空间做了简要的介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

CIE颜色度量体系：

R（红色）、G（绿色）、B（蓝色）是物理三基色，而RGB模型就是采用这三种基本颜色，然而这种模型是一种与设备相关的颜色模型。使用RGB模型对每一种设备（例如人的肉眼和现在流行的监视器、扫描装置以及打印机等）都有不太相同的定义。虽然各种装置能够各施其职，但很大一个问题就是它们之间并不能通用。为了解决这个问题，国际照明委员会的颜色研究者试图在物理三基色基础上，用数学的方法从真实的基色推导出理论的三基色，创建一个新的颜色系统，使颜色应用行业能够明确指定产品的颜色。

CIE系统规范使用三基色刺激值和色度图描述颜色空间，为用户提供了描述和编排颜色次序的能力，并且证明是有用的。随着科学研究的深入和技术的发展，许多人认为该系统存在两个问题。第一，该规范使用明度和色度不容易解释物理刺激和颜色感知响应之间的关系。第二，XYZ系统和在它的色度图上表示的两种颜色之间的距离与颜色观察者感知的变化不一致，这个问题叫做感知均匀性问题，也就是颜色之间数字上的差别与视觉感知不一致。为了解决颜色空间的感知一致性问题，专家们对CIE1931XYZ系统进行了非线性变换，制定了CIE1976L*a*6*颜色空间的规范。事实上，1976年CIE规定了两种颜色空间，一种是用于自照明的颜色空间，叫做CIELUV，另一种是用于非自照明的颜色空间，叫做CIE 1976L*a*b*，或者叫CIELAB，这两个颜色空间与颜色的感知更均匀，并且给了人们评估两种颜色近似程度的一种方法，允许使用数字量△E表示两种颜色之差。

CIELab色度空间描述颜色方法：

从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到CIE1960UCS系统，再到CIE1976LAB系统，一直都在向“均匀化”方向发展。CIE1931XYZ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；CIE1960UCS颜色空间将1931XYZ色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到了改善，但亮度因数没有均匀化。

为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976LAB（或L*a*b*）系统，现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。CIE1976L*a*b*空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到，转换公式为：

其中X、Y、Z 是被测物体的三刺激值：X0、Y0、Z0为选定参考白的三刺激值；L*表示心理明度；a*、b*为心理色度。

从上式转换中可以看出：由X、Y、Z变换为L*、a*、b*时包含有立方根的函数变换，经过这种非线形变换后，原来的马蹄形光谱轨迹不复保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示，形成了对立色坐标表述的心理颜色空间，如下图所示。在这一坐标系统中，+a*表示红色，-a*表示绿色，+b*表示黄色，-b*表示蓝色，颜色的明度由L*的百分数来表示。

通常人们把两种颜色在色彩上给人感觉上的差别叫做色差。若两个色样样品都按L*、a*、b*标定颜色，则两者之间的总色差ΔE*_Lab以及各项单项色差可用下列公式计算：

明度差：ΔL*=L*₁-L*₂

色度差：Δa*=a*₁-a*₂，Δb*=b*₁-b*₂；

总色差：△E*_Lab=[（ΔL*）²+（Δa*）²+（Δb*）²]^1/2