為了更加準確的對顏色進行描述和量化，國際照明委員會CIE規(guī)定了多個用于顏色描述的顏色空間，以數(shù)值的方法來量化表示顏色，但不同的顏色空間描述顏色的方法和計算顏色差異值的公式是不同的。本文對色差儀顏色空間和色差公式的類型及選擇方法做了詳細的介紹，對此感興趣的朋友不妨了解一下！
色差儀顏色空間和色差公式有哪些？
均勻色空間是從CIE的Y，x，y角度出發(fā)，探索均勻明度標尺和均勻色品標尺組成的均勻色空間，如CIELUV色空間；而CIE1976LAB色空間由對立色空間組成。
色差公式的建立必須要首先建立在一個均勻顏色空間。色差公式是實現(xiàn)對顏色定量描述的方法，從而對有色商品的生產(chǎn)管理指導(dǎo)方向。
長期以來，為了定量的表示兩種顏色之間的視覺差異，包括國際照明委員會在內(nèi)的很多機構(gòu)不斷的提出新的色差公式。在1976年之前，測量色差方法如下所述：1）以Munsell 色差公式；2）以Macadam 橢圓色差公式；3）以 CIE色度圖色差公式。
CIELUV和CIELAB均勻顏色空間及其對應(yīng)的色差公式得到廣泛推廣后，在各個領(lǐng)域展開應(yīng)用。然而，由于這兩個公式有所缺陷，學(xué)者沒有停止對色空間及色差公式的研究，涌現(xiàn)出包括CIEDE2000在內(nèi)的許多公式。
1.CIE1976L*u*v*均勻色空間及其色差公式
CIE改進原有的CIE1964W*U*V*色空間及其色差公式，提出了CIE1976L*u*v*均勻色空間：
其中：
1）如果Y/Y0>0.008856，則f（Y/Y0）=（Y/Y0）1/3；
如果Y/Y0<0.008856，則 f（Y/Y0）=（841/108）（Y/Y0）+16/116。
2）u'、v'、u0'、v0'由下列公式求得：
上式中，u'、v'表示樣品的色品坐標；u0'，v0'是特定白色刺激的色品坐標；X、Y、Z表示顏色樣品的三刺激值，X0、Y0、Z0是指定的白色刺激的三刺激值，大多數(shù)情況下為CIE標準照明體發(fā)出的光，經(jīng)過完全漫反射體的反射，進入到觀察者眼中的白色三刺激值，Y0=100。
CIE1976L*u*v*均勻色空間對應(yīng)的色差公式為：
上式中，△E*ab 是兩個顏色的色差；△L*，△u*，△v*是兩個顏色相應(yīng)量的差，由下式計算：
（△L、△u、△v計算公式）
2.CIE1976L*a*b*均勻色空間及其色差公式
在1976年CIE同時提出了CIEL*a*b*均勻色空間，由亮度分量L、a分量（從綠到紅）和b分量（從藍到黃）組成。取坐標原點為（a*，b*）=（0，0），表示沒有色彩的灰階顏色。坐標點相對于坐標原點的空間距離表征各種色彩的深度，空間距離越遠，色彩越深。
其三維坐標如下：
式中：
上式中，X、Y、Z為顏色樣品的三刺激值，X0、Y0、Z0為指定白色刺激的三刺激值，大多數(shù)情況下為CIE標準照明體發(fā)出的光，經(jīng)過完全漫反射體的反射，進入到觀察者眼中的白色三刺激值，Y0=100。
此色空間對應(yīng)的色差公式為：
式中，△E*ab是不同顏色之間色差值；△L*，△a*，△b*是兩顏色L、a、b 的差，由下式計算：
上式中，當(dāng)觀察視場角在1°~4°時，選用 CIE1931標準色度觀察者計算三刺激值，當(dāng)觀察視場角大于4°時，選用CIE1964標準色度觀察者計算三刺激值。
色差儀顏色空間和色差公式的選擇：
由于顏色空間種類繁多，通常選擇某一顏色空間是由于該空間可以使它表示的顏色更便于計算和轉(zhuǎn)換，或者是因為該空間能更理想地表示一種顏色。例如，RGB空間對顏色的描述選用R、G、B三基色的比例來，色調(diào)、飽和度和亮度也經(jīng)常用作顏色的表述方法。
CIELUV和CIELAB色空間得到廣泛使用后，許多顏色工作者對這兩個色空間進行了大量的研究。直到現(xiàn)在工作者并沒有給出兩個色空間的明確使用范圍，不能說哪一個優(yōu)于另一個。加色法產(chǎn)生顏色的行業(yè)中，例如電視電腦工業(yè)、照明以及CRT比較適合選用CIELUV色空間及色差公式；而CIELAB色空間及色差公式主要應(yīng)用于顏料和圖像藝術(shù)工業(yè)以及紡織業(yè)等，此色空間更適合于減色法混合產(chǎn)生色彩的行業(yè)，在材料制造工業(yè)中，CIELAB色空間的應(yīng)用遠遠超過了CIELUV色空間。
對CIELUV色空間和CIELAB色空間的均勻性的考察，使用CIELUV和CIELAB色空間（由1931色度系統(tǒng)中的麥克亞當(dāng)橢圓分別轉(zhuǎn)換得到），對橢圓分布的轉(zhuǎn)換結(jié)果進行考察，把上述文中提到CIE1931XYZ色度系統(tǒng)坐標線性轉(zhuǎn)換成u*、v*后，可以看出其光譜軌跡很好的保持了馬蹄形，如下圖1所示；但是將其轉(zhuǎn)換成a*、b*后的光譜軌跡變形較嚴重，如圖2所示。
比較發(fā)現(xiàn)，CIELUV比較適合于光譜色、電視電腦等色彩工業(yè)。而對于顏色的色差值比大視覺識別閾值大，但是比孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩顏色的色差小的情況，CIELAB色空間更適用，因為其更真實的反映物體色的心理感受，適用于染料、顏料及油墨等顏色工業(yè)部門。