色差仪RGB颜色空间怎么转换Lab颜色空间？

为了让颜色之间的评价具有一定的标准，减少主观因素对颜色判断的影响，人们建立了颜色定量描述的色彩模型，也称颜色空间或颜色坐标。色差仪作为颜色测量的精密仪器，其内部构建了多种用于颜色描述的色彩模型，常见就有RGB颜色空间和Lab颜色空间。本文对这两种颜色空间的概念及它们之间的转换关系做了简要的介绍，大家可以了解一下！

色差仪RGB颜色空间介绍：

该颜色空间是研究其他颜色空间的基础，常用于彩色显像管设备，现在运用的图像采集设备采集的都是图像的RGB值，RGB图像是应用最广泛的图像显示格式，由红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三个颜色通道组成，分别代表了显示颜色在某个通道上的颜色分量。在该空间中，任意一个颜色F都可以用以上三个颜色分量叠加而成，可用下式表示：

F =r[R]+g[G]+b[B]

RGB颜色空间的颜色模型可以用三维的立方体来描述，如下图所示。X 轴表示红色（Red），Y轴表示蓝色（Blue），Z轴代表绿色（Green），在原点上，三个基色亮度表示0，即黑色，原点的斜对角表示白色，三个基色亮度达到最大。从原点到斜对角的对角线上，X=Y=Z，可以认为这是一条灰度不同的黑白线。除了黑色和白色以外的六个点，分别表示红绿蓝三种颜色，以及黄、青和品红色三种二次色，其位置如下图颜色模型所示。

可以看出来，RGB颜色空间描述颜色是比较简单的，但是给人的感觉不直观，对一个RGB数值，人们无法确定其具体代表什么颜色，而且 RGB颜色空间是一个非均匀的颜色空间，不符合人的颜色感知心理，空间中两个颜色点距离不代表人的知觉差异。这样，就产生了其他的颜色空间。

色差仪Lab颜色空间介绍：

CIELAB颜色空间是由国际照明委员会（CIE）提出，在原先Yxy颜色空间基础上，解决了色度图上相等距离并不等于我们所觉察到的颜色差异这一主要问题。CIELAB空间可以表达自然界中的任何颜色，虽然RGB颜色空间是使用最广泛的颜色空间，但它依赖于设备。CIELAB空间与人眼视觉系统感觉一致，并且是用来描述人眼可见的所有颜色最完备且均匀的色彩模型。在均匀颜色空间内，两个颜色坐标点之间的距离表示为两个颜色样本之间的色差值。

CIELAB颜色模型如下图所示，该颜色空间中L*为亮度值，a*为红绿色度坐标，b*为蓝黄色度坐标。其中，a*轴正半轴为红色，负半轴为绿色；b*轴正半轴为黄，负半轴是蓝色；亮度L*取0代表了黑色，亮度L为100则代表白色。

与RGB颜色空间相比，CIELAB颜色空间是一种基于人眼生理特征的颜色系统可用数字化的方法表达人眼的视觉感受，并且CIELAB颜色空间分布均匀，两个颜色坐标点之间的几何距离，与人眼感知到的物体色差相一致。同时该颜色空间色域更加宽广，几乎代表了自然界中所有颜色的编码，任何颜色在CIELAB空间中都会有一个准确的数值表示。此外，它还是一种与设备无关的颜色空间。

色差仪RGB颜色空间转换Lab颜色空间方法：

从上述颜色空间的介绍可知，颜色空间有设备相关和设备不相关之分。在彩色图像处理过程中，为了实现两种不同类型颜色模型之间的相互转换，通常以RGB和CIEXYZ颜色空间作为转换桥梁。转换示意图如下图所示。从图中可以看出，以RGB和CIEXYZ两大基色空间为基础可以延伸出许多不同的颜色空间，并且分布于设备相关和设备不相关两大阵营。同时，各分支颜色空间均可与其基色空间完成相互转换。

由上图可知，在众多颜色空间的相互转换中，从RGB颜色空间到CIELAB颜色空间的转换在图像处理中较为常用。从上图可以看出RGB颜色空间不能直接转换为CIELAB颜色空间，需要借助CIEXYZ颜色空间。首先把 RGB 颜色空间转换到CIEXYZ 颜色空间，之后再把CIEXYZ颜色空间转换到CIELAB颜色空间。相关转换公式如下所示：

2.CIEXYZ转换到CIELAB

上式中，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。