色差仪有哪些标准测色系统？各自有什么特点？

色差仪是以色度学为基础研制的一类光电测色仪器，因此其在实际的使用过程中，必须遵循色度学规定的一些测色系统，这些标准测色系统是颜色测量和计算的标准。那么，色差仪有哪些标准测色系统？各自有什么特点？本文对色差仪测色系统及各自的特点作了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪CIERGB和CIEXYZ测色系统：

几乎所有的颜色都可以用三原色按照某个特定的比例混合而成，对不同波长的光谱线颜色在2°观察视场范围内采用红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色进行颜色匹配，并且将三原色的单位调整到相等数量，相加匹配出等能白色。通过颜色匹配实验得到光谱三刺激值r（λ）、g（λ）和b（λ）的一组曲线，它们表示在380nm～780nm范围内当各光谱线的能量相同时，某一光谱线所对应的r（λ）、g（λ）和b（λ）的混色结果与该光谱色相同，并称这三条曲线为光谱三刺激值曲线，如下图所示。

国际照明委员会（CIE）综合莱特实验和吉尔德的实验结果，采用红（700 nm）、绿（546.1 nm）、蓝（435.8 nm）三个单色光作为三原色，选用这三个单色光作为三原色的原因是，700nm处于可见光谱的红色末端，546.1nm和435.8nm则是较为明显的光谱线，三者都能够比较精确地产生出来。CIE于1931年采用了他们俩人的实验结果的平均值来定出匹配等能光谱色的RGB三刺激值，并且将其定名为“CIE1931 RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值”，这一系统称作CIE1931RGB色度系统。

观察RGB光谱三刺激值曲线，发现在由CIE1931RGB色度系统计算颜色的三刺激值时会出现负值，如图中在波长为450nm附近的红原色就出现了负值，非常不便于大量数据的处理。因此，CIE推荐了一组新的曲线，即CIE1931XYZ色度系统。

设X、Y、Z为新系统的三原色三刺激值，R、G、B为旧系统的三原色三刺激值，根据格拉斯曼颜色混合定律可知，每单位新的原色可以由旧的三原色相加混合得到。XYZ系统和RGB系统三刺激值转换关系如下所示：

CIE1931XYZ标准色度系统是在广泛实验的基础上得到的平均人眼颜色响应，是国际上颜色测量及表征的统一标准，是几乎一切颜色计算和颜色测量仪器设计的基本依据。

色差仪CIELab测色系统：

CIE1931标准色度系统是一种非均匀颜色空间，其中色品图的不均匀性即各色区中颜色感知差异的容限大小不等，这在应用中给颜色之间差异的定量计算等带来了极大不便。此外，工业应用中还常常需要比较和评价不同亮度等级的颜色，这些问题的出现推动了均匀颜色空间以及颜色差异计算方法的研究。

CIE于1976年正式推荐了两个均匀色度空间：CIE1976L*u*v*和CIE1976L*a*b*。在这两个空间中每个点代表确定的颜色，两点间的距离代表着两种颜色间的视觉差异，相等的距离代表接近相同的色知觉差异，而与这两点的绝对位置无关。CIE1976L*u*v*均匀颜色空间（也称CIELUV均匀颜色空间）主要用于如电视工业等的加混色的表示和评价；CIE1976L*a*b*均匀颜色空间（也称CIELAB均匀颜色空间）主要用于如表面色料工业等减混色的表示和评价。但是在后来的发展过程中，CIELAB均匀颜色空间得到了更加广泛的应用。近代所有的颜色数码成像标准和图像艺术工业等实际应用中，几乎都使用了CIELAB色差公式，并且在1976年以后提出了许多用CIELAB坐标进行优化的色差公式。故下文主要介绍一下CIELAB均匀颜色空间。

作为该颜色空间的三维直角坐标的明度L*和色品坐标a*b*的计算公式为：

式中，X、Y、Z为颜色样品的三刺激值，Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，然后反射到人眼中的三刺激值，其中Yn=100。