色差仪有哪些色度系统？Lab色度系统的色差值怎么分析？

色差仪是依据色度学规定制作的颜色比对仪器，因此其测色系统采用了色度学规定的多个色度系统，其中常见的就有Lab色度系统。本文对色差仪色度系统的类型及Lab色度系统色差值的分析方法做了介绍，对此感兴趣的朋友不妨了解一下！

色差仪常用色度系统的类型：

1.CIE1931标准色度系统

为了解决由CIE1931RGB色度系统计算颜色的三刺激值时会出现负值的问题，国际照明委员会（CIE）推荐了一组新的曲线，即CIE1931XYZ色度系统。这个系统可以由CIE1931RGB系统通过某种线性关系转换而来，可以计算出CIE1931 XYZ色度系统中的光谱三刺激值x（λ）、y（λ）和z（λ），称这三条曲线为“CIE1931 XYZ标准色度观察者光谱三刺激值”，如下图所示。

它适用于2°视场的中央视觉观察条件。同时，将新的色品坐标x、y、z定义为：

这样，就形成了CIE1931XYZ系统色品图，如下图所示。

2.CIE1964补充标准色度系统

经过实践表明，CIE1931XYZ标准色度系统适用于 1°～4°的观察视场范围。研究发现，当视场增大到4。以上时，x（λ）、y（λ）、z（λ）在波长为380~460nm光谱区间内的数值偏低。日常观察物体时的视野经常超过2°范围，所以为了适应大视场颜色测量的需要，CIE于1964年基于Stiles，Burch和Speranskaya在10°视场条件下获得的两项实验数据，推荐了一组“CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值”，这一系统称为CIE1964补充标准色度系统或10°视场X10Y10Z10色度系统。其色品图如下图所示。

3.CIE1976Lab色度系统

CIE推荐的X，Y，Z空间是不均匀的，在此空间中，两对等距的颜色点，并不一定给人以相同的颜色感觉。为了提高计算结果与视觉的相关性，CIE推出了几种均匀颜色空间（CIE1964W*U*V*、CIE1976L*u*v*、CIE1976L*a*b*等），其中应用最广泛的是CIE1976L*a*b*均匀颜色空间。当X，Y，Z和X0，Y0，Z0满足条件X/X0>0.008856，Y/Y0>008856，Z/Z0>0.008856时，其坐标参数为：

当X/X0，Y/Y0，Z/Z0三个值中任一个小于 0.008856 时，其坐标参数为：

式中的X0，Y0，Z0代表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，其取值如下表所示。

L*为明度指数，表示黑-白轴，a*和b*为色度指数，分别表示红-绿轴和黄-蓝轴。L*为10时，表示对光完全散射的漫射体：L*为0时，表示对光完全吸收的黑体。a*值越大，样品的色调越红；b*值越大，色调就越黄。

色差仪Lab色度系统的色差值分析方法：

色差仪作为光电仪器，其测量原理采用最广泛使用于测量物体色调的国际照明委员会（CIE）的CIE1976L*a*b*色度系统，借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L*，a*，b*三个轴的坐标来定义。在L*a*b*表色空间中，L*为垂直轴也即中轴，代表明度上白下黑，其值从底部0（黑）到顶部100（白）。中间为亮度不同的灰色过度，有100个等级；a*、b*坐标组成的色度平面是一个圆，表示不同的色彩方向，a*代表红绿轴上颜色的饱和度，其中-a*为绿，+a*为红；b*代表蓝黄轴上颜色的饱和度，其中-b*为蓝，+b*为黄。a*，b*都是水平轴。L*，a*，b*不仅可以精确地表示各种色调，它也为两种色调之间的差即色差表示带来了方便，尤其是在研究或测定近似颜色的差别程度时（比如同一原材料不同批次的比较），匀色空间L*a*b*表色系上任意两点间的距离都可以表示两个颜色之间的总色差。总色差可表示为：

当△L*>0时，说明样品色比标准色浅，明度高，反之则低。

当△a*>0时，说明样品比标准色偏红，反之则偏绿。

当△b*>0时，说明样品比标准色偏黄，反之则偏蓝。

色差△E的单位时NBS（美国国家标准局的所写，即△E=1时称为1个NBS色差单位），下表列出了NBS单位的感觉值：

作为均匀颜色空间，L*a*b*色空间更好的反应了物体色的心理感受效果，可以用色差来表示物体颜色变化的程度和方向。而且L*a*b*色空间的值是与设备无关的。因此，L*a*b*色空间常被用作颜色检测的标准或色差评价标准。在产品检测中，L*a*b*色空间也经常被使用。