色差仪R、G、B值与L、a、b值怎么转换？

色差仪的工作原理简单地说就是模拟人眼的视觉系统，利用仪器内部的模拟积分光学系统，把光谱光度数据的三刺激值进行积分而得到颜色的数学表达式，从而计算出明度指数L*和色品指数a*、b*值及对比度色的色差。本文对色差仪仪R、G、B值与L、a、b值转换方法作了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪RGB颜色空间：

由三基色原理知，大多数颜色可以由红、绿、蓝三基色按照不同的比例合成。RGB颜色空间是在三基色理论上开发的相加混色颜色空间，在RGB颜色空间中，任意色光都能由R、G、B三色按比例相加合成，其颜色模型如下图所示。

图中三个坐标轴分别表示为R、G、B三个颜色通道分量，国际照明委员会（CIE）将RGB每个分量都分为256级，因此每个通道分量的取值范围为0-255，共能表示256*256*256（约1600万）种颜色。在颜色空间的原点处，三基色都为0，即原点对应的是黑色（0，0，0），距离原点最远的顶点，即立方体原点的斜对角的顶点处的三原色分量为达到最高值，为白色（255，255，255）。除黑白两点所在的顶点外，立方体剩下的六个顶点，有三个顶点分别为三基色，如图中标注的红、绿、蓝，剩下的三个顶点表示的颜色是三原色中两两混合之后的颜色，为品红、青和黄。在该立方体内部，任意颜色F可以表示为坐标中的一点，调整三原色中任一系数都会改变F的坐标值，同时，改变任一颜色，三原色的三色值也会发生变化。

RGB颜色空间采用物理三原色对颜色进行表示，这种方式比较简单，但给定任意一个R、G、B值，无法准确知道所表述的颜色，并不符合人的视觉特点。而且RGB颜色空间不是一个均匀的颜色空间，即空间坐标上等距离的两点并不能表示出颜色的差异性，因此，RGB颜色空间并不适合用作色差检测。

色差仪Lab颜色空间：

CIELab颜色空间是一种均匀的且与设备无关的颜色空间，它目前颜色质量评价中应用最广的颜色空间。CIELab全称CIE1976 Lab颜色空间，是由CIE-XYZ 颜色空间进行非线性转换得到的W*U*V*空间进一步完善而产生的，CIE-XYZ是一个非均匀的颜色空间，对于颜色的描述和人眼的感觉相差较大，而CIE Lab颜色空间是均匀的，当L、a、b这三个值变化幅度相同时，带来的人眼视觉上的变化幅度也不大。因此CIE Lab颜色空间常作为颜色质量评价的目标空间。L代表亮度，a和b代表色度指数，L、a、b构成的颜色空间如下图所示。

L代表亮度值，取值范围0～100，100亮度最高，0是没有亮度，L轴上的颜色点从亮度0到亮度100表示从黑到白的颜色。CIELab颜色空间上的点距离亮度轴越远，代表颜色越饱和。a和b代表色度轴，范围是-128-127，从a到-a表示红色变到绿色，同理，从b变到-b是从黄色到蓝色。

色差仪R、G、B值与L、a、b值转换方法：

Lab颜色空间包含了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式，与人类颜色感知的一致性非常高，所以在计算光伏电池图像的颜色间的差异时，L*a*b*颜色空间是一个特别好的选择，L*a*b*颜色由一个亮度（L）和两个颜色轴（a，b）组成。L表示亮度（Luminance），颜色轴a表示从洋红色至绿色的范围，颜色轴b表示从黄色至蓝色的范围。RGB无法实现直接转换成Lab，需要先转换成XYZ再转换成Lab，即：RGB →XYZ →Lab。因此转化公式分为两部分：

（1）R、G、B转X、Y、Z

R、G、B转X、Y、Z转换公式为：

（2）X、Y、Z转L、a、b

X、Y、Z转L、a、b转换公式为：