分光测色仪XYZ和Yxy、L*a*b*和Lab有什么不同？

在分光测色仪的技术参数中，有一项重要的参数，即颜色空间，其中就包括XYZ、Yxy、L*a*b*（CIELab）、Lab（HunterLab）等，对于这些相似的颜色空间，许多的用户不是很理解，因此会出现测色结果存在差异的情况。本文对分光测色仪XYZ和Yxy、L*a*b*和Lab做了介绍。

分光测色仪XYZ和Yxy介绍：

1.分光测色仪XYZ颜色空间

CIEXYZ颜色空间，也称CIE1931颜色空间。CIE希望通过该颜色空间下的三个分量（X，Y，Z）能够描述人颜色视觉系统所能察觉的任意一种颜色，其中X和Z定义为颜色的色度，Y为颜色的亮度。

CIEXYZ颜色空间主要应用于分光光度计和数字颜色分析器等分析仪器，它为这一类仪器提供了待分析样本所需的透射或折射的三色光信号。虽然 CIEXYZ颜色空间在分析化学中的相关应用也颇为广泛，但是它所表示的颜色与人眼感知不太一致，导致在不同颜色对比中存在一定缺陷。因此，该颜色模型往往只是用于线性转换到其他颜色空间的过渡颜色空间。

CIEXYZ颜色空间，是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将RGB中的色度坐标r，g，b变换为正值。由X、Y、Z在所形成的三角形将整个光谱色轨迹包含在内，如下图所示，因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

2.分光测色仪Yxy颜色空间

Yxy表色系是CIE（国际照明委员会）1931年确立的标准表色系，它是其他各种表色系的基础。在色度图中，色度横坐标x从0-1.0，纵坐标y亦从0-1.0，两者组成等边三角形。等边三角形中形似斜吊钟图形的轮廓线为光谱轨迹，从380nm-700nm。图形中央有一点为CIE标准白色光源C，任何颜色都在色度图中古一确定的位置。

在Yxy表色系中，Y为物体的反射率，用%数表示。它对应于色三要素的明度其值就等于三刺激值的Y值。色度坐标x、y对应于色三要素的色调和彩度。x、y 色度坐标可由下式算得：

x=X/（X+Y+Z），y=Y/（X+Y+Z）（其中 X、Y、Z 为三刺激值）

分光测色仪XYZ和Yxy的区别：

三刺激值XYZ对定义颜色非常有用，但却不易直接目视其结果，为此CIE于1931年规定了Yxy色空间，它是在二维图上描述颜色，但与亮度无关。Y为物体的反射比，用%数表示（与反射比为100%的理想漫反射相比较）。它对应于颜色三要素的明度其值就等于三刺激值的Y值。色度坐标x、y对应于色三要素的色调和彩度。x、y色度坐标可由下式算得：x=X/（X+Y+Z）y=Y/（X+Y+Z）

（其中X、Y、Z为三刺激值）X轴色度坐标相当于红基色的比例；Y轴色度坐标相当于绿基色的比例，图中没有Z轴色度坐标（即蓝基色所占的比例）。因为比例系数x+y+z=1，Z的坐标值可以推算出来，即z=1-x-y。

分光测色仪L*a*b*和Lab介绍：

1.分光测色仪L*a*b*颜色空间

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颜色空间是基于生理特征的均匀颜色空间，是由明度（L）和两个色度分量a、b共三个分量构成，L表示颜色的明度，也常被称作亮度，取值范围在[0，100]，表示从纯黑到纯白。a表示从绿色到红色，-a最小表示绿色，+a最大表示红色，取值范围在[-128，127]，-a到+a是绿色到红色颜色渐变的过程。b表示从蓝色到黄色的范围，同样原理，-b到+b是由蓝色逐渐过渡到黄色的过程，取值范围在[-128，127]。CIELab颜色空间是颜色量化最均匀的颜色分布，在样品色差评比系统中，很多公式都是依赖该颜色空间的，它是颜色差异的规范化空间，能够解决颜色量化的等距度量，其均匀性较好。该颜色空间两点之间的几何距离，与人眼观察物体的色差大小相同。

2.分光测色仪Lab颜色空间

Hunter Lab系统分别以L、a、b 表示物体反射光的三个量，其中L表示反射光的明度，a表示反射光中红色与绿色的成分，b表示反射光中黄色与蓝色的成分。该系统的L，a，b值的表示及其色差公式为：

式中 X，Y，Z 为样品的三刺激值。Hunter Lab系统常用于陶瓷工业、塑料工业和纺织工业。

分光测色仪L*a*b*和Lab的区别：

CIEL*a*b*（CIELAB）是惯常用来描述人眼可见的所有颜色的最完备的色彩模型。L、a和b后面的星号（*）是全名的一部分，因为它们表示L*、a*和b*。Lab指的是Hunter Lab，它是建立在颜色对立理论基础上的三维直角坐标系，是不带星号的，不同于L*、a*和b*。这两种表色系统都是建立在颜色对立理论基础上的，应用都比较广泛，区分这两种表色系统还是很有必要的。

Hunter Lab和CIELAB颜色体系的计算公式不同，虽然都是由X、Y、Z经数学计算而来，但是色度量的取值不同。比如同样是瓷砖的颜色——黄色，Hunter Lab体系的颜色参数值为L=61.42，a=+18.11，b=+32.23，而CIELAB体系的颜色参数值则分别为L*=67.81，a*=+19.56，b*=+58.16。

两个色度空间与视觉感官的均匀性都存在差异。比如虽然CIELAB色空间是CIE推荐的均匀颜色空间，而实际上CIELAB空间对于人眼的色彩感觉来说也还是不均匀的。在该空间的某个区域（如红色区域）取2个色样点与另一区域（如绿色区域）同等距离的2个色样点作比较，会发现在红色区域的2个色样的视感觉差别和绿色区域的2个色样的视感觉差别不一样，即在不同颜色区域，色彩的宽容量数值是不相等的。