為了統(tǒng)一顏色描述的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際照明委員會(huì)CIE規(guī)定了多種用于顏色描述的顏色空間，例如RGB顏色空間、XYZ顏色空間等，但由于這些顏色空間在描述顏色時(shí)，與人眼視覺(jué)之間存在較大的差異，因此CIE又規(guī)定了與人眼視覺(jué)差異較小的均勻顏色空間。本文對(duì)均勻顏色空間的定義及色差儀常用均勻顏色空間的類(lèi)型做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！
什么是均勻顏色空間？
均勻顏色空間本質(zhì)上仍是面向視覺(jué)感知的顏色空間，只是在視覺(jué)感知方面更為均勻。在對(duì)顏色的感知、分類(lèi)和鑒別中，對(duì)顏色的描述應(yīng)該是越準(zhǔn)確越好。從圖像處理角度來(lái)看，對(duì)顏色的描述應(yīng)該與人對(duì)顏色的感知越接近越好。從視覺(jué)均勻的角度來(lái)看，人所感知到的兩種顏色的距離應(yīng)該與這兩個(gè)顏色在表達(dá)它們的顏色空間中的距離越成比例越好。
如果在顏色空間中任選一點(diǎn)，通過(guò)該點(diǎn)的任一方向上相同的距離能表示相同的顏色感覺(jué)變化，則稱這樣的顏色空間為均勻顏色空間。均勻顏色空間的確定是試圖完全地按照人類(lèi)對(duì)顏色的感知來(lái)劃分顏色。
色差儀常用均勻顏色空間的類(lèi)型：
1.CIEL*a*b*顏色空間
CIEL*a*b*顏色空間是為感覺(jué)均勻而設(shè)計(jì)的一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其目的是使人感受的顏色差別等同對(duì)應(yīng)CIEL'a'b'顏色空間中相等的歐幾里得距離，及所有顏色都按照其試驗(yàn)測(cè)得的相互之間知覺(jué)色差的多少，盡可能均勻地分布于顏色空間，這是目前最均勻的顏色空間。
CIE早期推薦的顏色空間主要有麥克斯韋三角形、RGB坐標(biāo)、XYZ坐標(biāo)等。因?yàn)樘岢鏊鼈兊淖畛跄康闹皇菫榱顺浞侄奖愕乇磉_(dá)出自然界的色彩，沒(méi)有考慮人眼的顏色分辨特性，所以獨(dú)立性和均勻性都較差。如果顏色模型能提供空間位置與視覺(jué)系統(tǒng)間良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，就會(huì)給顏色研究工作帶來(lái)很多方便。
CIE于1976年提出的CIEL*a*b*色度系統(tǒng)就是這樣一個(gè)顏色空間，其中L*、a*、b*坐標(biāo)分別表示明度、紅和黃，空間中的位置指明其對(duì)應(yīng)的顏色。在該系統(tǒng)中，明度L表示顏色明亮的程度；a*表示紅色在顏色中占有的成分，-a*表示紅色的補(bǔ)色在顏色中占有的成分；b*代表顏色中黃色的成分，-b*表示黃色的補(bǔ)色在顏色中占有的成分。CIEL*a*b*顏色空間是基于對(duì)立色理論和參考白點(diǎn)而建立，與設(shè)備無(wú)關(guān)，適用于接近自然光照的應(yīng)用場(chǎng)合。
三個(gè)刺激量X，Y，Z到CIEL*a*b*顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下：
各式中得下標(biāo)0表示對(duì)應(yīng)的參考白點(diǎn)。CIEL*a*b*中比較強(qiáng)調(diào)對(duì)綠色的表示（對(duì)綠色比較敏感），其次是紅色和藍(lán)色。
2.CIEL*u*v*顏色空間
CIE同時(shí)定義了CIEL*u*v*顏色空間，與CIEL*a*b*中類(lèi)似，u*、v*也表示由色調(diào)和彩度形成的色感知屬性。CIEL*u*v*和CIEL*a*b*有一些共同的特點(diǎn)。首先，它們的顏色空間雖然距完全均勻仍有距離，但基本上是均勻的。其次，由于是基于顏色測(cè)量的CIE系統(tǒng)，CIEL*u*v*和CIEL*a*b*都是與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色空間。
CIEL*u*v*顏色空間同樣是基于對(duì)立色理論和參考白點(diǎn)而建立，與設(shè)備無(wú)關(guān)，適用于顯示器顯示和根據(jù)加色原理進(jìn)行組合的應(yīng)用場(chǎng)合。
三個(gè)刺激量X，Y，Z到CIEL*u*v*顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下：
變量u'，v'和u'0，v'0可以從下式得出：
X0、Y0、Z0為標(biāo)準(zhǔn)白光所對(duì)應(yīng)的XYZ值。CIELuv顏色空間比較強(qiáng)調(diào)對(duì)紅色的表示，即對(duì)紅色變化比較敏感，但對(duì)藍(lán)色表示得比較粗糙。
CIEL*u*v*和CIEL*a*b*顏色空間是為了解決顏色的等距度量而建立的，具有均勻明度標(biāo)尺和均勻色品標(biāo)尺，其獨(dú)立性和均勻性顯然優(yōu)于XYZ空間。但是，由于均勻色品標(biāo)尺沒(méi)有把色調(diào)和飽和度分離開(kāi)，所以只有一個(gè)亮度分量能用于處理，而不能利用彩色圖像的色彩信息，這會(huì)把彩色圖像處理限制在灰度圖像處理的范圍，極大地束縛了彩色圖像處理的手腳，也不是應(yīng)選的最佳顏色空間。相對(duì)來(lái)講，目前推薦的最好用的量化分析顏色的均勻空間。除了繼承XYZ顏色空間的優(yōu)點(diǎn)外，還有兩個(gè)新的優(yōu)點(diǎn)：①是顏色差異的規(guī)范化空間；②CIEL*u*v*和CIEL*a*b*顏色可以由圓柱坐標(biāo)表示，因此可以適應(yīng)不同的需要。出于具有這些優(yōu)點(diǎn)使這種顏色空間在對(duì)顏色有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場(chǎng)合更加實(shí)用。
