為了定量地表達(dá)自然界豐富多樣的色彩，人們借助于數(shù)學(xué)坐標(biāo)，先后提出了各種各樣的顏色空間，在顏色空間中，顏色由三維坐標(biāo)表示，目前，LAB顏色空間是色差儀中使用最廣泛的一種顏色空間。那么，Lab顏色空間什么意思？色差儀基于Lab顏色空間的色差公式有幾個(gè)？
Lab顏色空間什么意思？
CIELab全稱CIE1976 Lab顏色空間，是由CIE-XYZ 顏色空間進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)換得到的W*U*V*空間進(jìn)一步完善而產(chǎn)生的，CIE-XYZ 是一個(gè)非均勻的顏色空間，對(duì)于顏色的描述和人眼的感覺相差較大，而CIE Lab顏色空間是均勻的，當(dāng)L、a、b這三個(gè)值變化幅度相同時(shí)，帶來的人眼視覺上的變化幅度也不大。因此CIE Lab顏色空間常作為顏色質(zhì)量評(píng)價(jià)的目標(biāo)空間。L代表亮度，a和b代表色度指數(shù)，L、a、b構(gòu)成的顏色空間如下圖所示。
L代表亮度值，取值范圍0～100，100亮度最高，0是沒有亮度，L軸上的顏色點(diǎn)從亮度0到亮度100表示從黑到白的顏色。CIELab顏色空間上的點(diǎn)距離亮度軸越遠(yuǎn)，代表顏色越飽和。a和b代表色度軸，范圍是-128-127，從a到-a表示紅色變到綠色，同理，從b變到-b是從黃色到藍(lán)色。
色差儀基于Lab顏色空間的色差公式介紹：
1.CIELAB色差公式
在CIELAB顏色空間內(nèi)，對(duì)顏色的表達(dá)需要確定該顏色在由明度軸L、紅-綠軸a和黃-藍(lán)軸b構(gòu)成的立體色空間內(nèi)的位置坐標(biāo)，因此其空間內(nèi)任意兩個(gè)顏色的色差值△E*ab由它們的歐氏距離的遠(yuǎn)近決定，即：△E*ab=[（△L）2+（△a）2+（△b）2）]1/2。
其中，式中的L、a和b可由各顏色的三刺激值X，Y，Z根據(jù)以下公式變換而來：
其中：
式中Xn，Yn，Zn代表CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體經(jīng)由完全漫反射體反射形成的白色刺激的三刺激值。
CIELAB色差公式簡化了以往色差計(jì)算上的繁瑣，使用該色差公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，只需測(cè)得兩個(gè)顏色的三刺激值即可。由于顏色的三刺激值的大小反應(yīng)的是人眼對(duì)顏色的感知強(qiáng)弱，因此該色差值與人眼的相關(guān)性得到了加強(qiáng)。
2.CMC（l：c）色差公式
英國染色家學(xué)會(huì)推薦使用的CMC（l：c）色差公式引入了彩度參數(shù)因子c和明度參數(shù)因子l，同時(shí)修正了在深色區(qū)和中性色區(qū)目測(cè)色差結(jié)果與測(cè)量結(jié)果偏差較大的缺陷。
其色差公式如下：
其中：
其中：
為了讓CMC（l：c）色差公式的計(jì)算色差能夠符合人眼的視覺特性，可以在不同應(yīng)用過程下改變彩度參數(shù)因子c和明度參數(shù)因子l。經(jīng)過大量測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，對(duì)紡織產(chǎn)品彩度進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，采用l：c的值為2：1；當(dāng)需要對(duì)印刷品顏色進(jìn)行人眼視覺色差評(píng)價(jià)時(shí)，推薦比例為1：1，計(jì)算得到的色差值更符合人眼辨別特性。
與CIELAB色差公式相比，CMC（l：c）引入了可調(diào)節(jié)的參數(shù)因子，使的色差公式的適應(yīng)性更強(qiáng)，這也擴(kuò)大了其使用范圍并且提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。總的看來，CMC（l：c）明確了明度和彩度對(duì)色差的影響關(guān)系，更好的適應(yīng)了人眼視覺對(duì)顏色的評(píng)價(jià)，它所提出的參數(shù)因子的思想為后來色差公式的發(fā)展提供了很好的借鑒。
3.CIE94色差公式
1995年CIE根據(jù)其工業(yè)色差評(píng)估技術(shù)委員會(huì)對(duì)現(xiàn)有工業(yè)應(yīng)用的物體色色差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估的報(bào)告提出了 CIE1994色差模型。其色差公式為：
CIE94色差公式中△L*，△C*ab，△H*ab分別表示兩種顏色間的明度差、彩度差和色相差。參數(shù)因子KL，KC，KH可根據(jù)不同的評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)條件選擇不同數(shù)值，參考條件下的參數(shù)因子數(shù)值均為1。當(dāng)觀察條件改變時(shí)，可以對(duì)各參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)改變以適應(yīng)視覺上每個(gè)顏色分量（明度、彩度、色相）的變化。
CIE94色差公式沿用了變化參數(shù)的思想，對(duì)關(guān)系顏色差別的三要素明度、彩度和色相給出了更好的參考。常用的參考數(shù)值僅僅對(duì)明度的取值進(jìn)行改變，例如，評(píng)價(jià)紡織品是明度的參數(shù)因子取值為2，而在印刷行業(yè)中推薦的明度參數(shù)因子的取值為1.4，這兩種情況下其他兩者的取值與參考條件下的取值相同。
4.CIE2000色差公式
CIE于2001年向外界推薦CIE2000色差公式進(jìn)行色差計(jì)算和顏色視覺實(shí)驗(yàn)，該公式可簡稱為CIEDE2000。CIE2000色差公式融合了之前色差公式與視覺評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，該公式進(jìn)一步優(yōu)化了色差評(píng)價(jià)的視覺一致性。CIEDE2000是現(xiàn)今最新的色差公式，計(jì)算過程比CIE94要更復(fù)雜，同時(shí)也對(duì)測(cè)量的精度有了很大的提高。
其色差符合△E00的計(jì)算式如下：
其色差公式中的△L'，△C'ab，△H'ab分別為明度差、彩度差和色相差，需要用以下公式求得：
其中的明度值、彩度值和色相值需要借助CIE1976L*a*b*色差公式得到L*，a*，b*值，再利用以下公式求得：
式中G作為色相軸a*軸的調(diào)整因子，是以彩度變量的函數(shù)值：
其中C*ab為標(biāo)樣彩度與測(cè)評(píng)樣彩度的算術(shù)平均值。
SL，SC和SH分別為明度值L，彩度值C和色相值H的權(quán)重函數(shù)，它們通過調(diào)整自身已達(dá)到影響色差公式對(duì)顏色均勻性評(píng)價(jià)的作用。其計(jì)算式如下：
式中L'，C'ab，h'ab分別為標(biāo)樣與測(cè)評(píng)樣的明度、彩度和色調(diào)的算術(shù)平均值。
總色差△E00計(jì)算公式中RT函數(shù)用來校正藍(lán)色區(qū)域色度橢圓色相角偏轉(zhuǎn)，用以下公式求得：
公式中的△θ是由色相決定的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算公式如下：
Rc是隨著彩度變化而改變的旋轉(zhuǎn)幅度，計(jì)算式如下：
CIEDE2000在進(jìn)行色差計(jì)算的過程中有機(jī)地結(jié)合各個(gè)色差公式對(duì)顏色空間均勻性和對(duì)顏色的人眼視覺一致性地描述，并且引入了旋轉(zhuǎn)函數(shù)用來修正藍(lán)色區(qū)域。