RGB、CIELAB和CIEXYZ：解密色彩的三大颜色空间

我们都知道，色差仪是一种用于测量颜色的精密仪器。它的工作原理是将颜色转化为数值形式，然后进行分析和比较，以便给我们呈现出来。对于我们而言，通过数值的分析和比较要比直接观察颜色更直观、更快速和更准确。

色差仪的色彩数据主要是基于颜色空间。也有人称之为"颜色空间"。色差仪的颜色空间指的是它所能够测量到的颜色的范围。通常情况下，色差仪的测量空间是三维的，分别是x、y和z轴。x轴代表宽度，y轴代表高度，z轴代表深度。每个颜色值在色彩坐标中对应一个点，这个点代表着这个颜色。这些三维参数的大小可以为颜色的评估提供统一的标准。

有9种不同的颜色空间，包括CIELAB、XYZ、Yxy、LCh、CIELUV、s-RGB、xy、DINLab9、DINLab99Munsell(C/2)。在今天的讨论中，我们将重点介绍其中的3种颜色空间，它们分别是RGB、CIELAB和CIEXYZ。

1、RGB颜色空间是一种用于描述和表示彩色图像的方法。RGB代表了红色（Red）、绿色（Green）和蓝色（Blue）三种基本颜色。在RGB颜色空间中，每种颜色的亮度可以通过不同的亮度值调节。通过在不同亮度值下组合这三种基本颜色，可以得到各种各样的颜色。在计算机图形学和数码摄影中，RGB颜色空间被广泛使用。

色彩混合的基本定律表明：自然界中的任何颜色都可以通过红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种原色光的混合来产生。这种混合可以通过在几何上以R、G、B三个垂直轴构成的空间坐标系统来表示，这个系统被称为RGB颜色空间。

RGB颜色空间是一个由六个色板围成的立方体区域，就像上面的图片所示。在立方体的内部，每一个点代表不同的颜色。每一个点的颜色由R、G、B三个通道的灰度值决定。每个通道的灰度值范围在0到255之间，共有256个灰度级别。当三个通道一起作用时，就会产生256×256×256种不同的组合，形成了超过167.7万种颜色。在数码图像中，只需要改变像素的通道灰度值，就可以改变像素的颜色。

立方体的八个顶点分别是：红、绿、蓝、青、洋红、黄、黑、白。立方体对角线的两端分别是互补色，即红-青，绿-洋红，蓝-黄，黑-白。当R=G=B时，像素的颜色会在黑和白之间渐变。当R=G=B=0时，像素最黑；当R=G=G=255时，像素最白。只有当R、G、B三个通道的值不完全相等时，像素才会有颜色。

RGB颜色空间是面向硬件的模型，主要用于显示器和扫描仪。不同型号的显示器显示相同图像时，色彩呈现效果会有差异；而不同型号的扫描仪扫描相同图像时，也会得到不同的彩色图像数据。因此，RGB颜色空间被称为与设备相关的颜色空间。

2、CIELAB（也叫作L*a*b*）是一种颜色空间。

CIELAB颜色空间被CIE于1976年推荐使用，它解决了颜色空间不均匀的问题。目前在颜色和色差表述领域，CIELAB是非常流行的颜色体系，并且在工业界得到广泛应用。尤其是在纺织印染、涂料制造和塑料着色等行业的产品颜色质量控制中，CIELAB具有重要地位。下图展示了CIELAB的颜色空间模型。

CIELAB颜色空间模型由L*、a*和b*三个分量所组成。L*值代表颜色的亮度，其数值在0（代表绝对黑）到100（代表绝对白）之间变化。a*和b*表示颜色的对立维度，其中a*值度量红-绿特性，取值范围介于[127，-128]之间，正值代表红色调，负值代表绿色调；而b*值度量黄-蓝特性，取值范围也是[127，-128]，正值代表黄色调，负值代表蓝色调。

与RGB颜色空间相比，CIELAB颜色空间是一种基于人眼生理特征的颜色系统，可以用数字化的方法表达人眼的视觉感受。CIELAB颜色空间的分布均匀，两个颜色坐标点之间的几何距离与人眼感知到的物体色差相一致。同时，该颜色空间的色域更加宽广，几乎代表了自然界中所有颜色的编码，任何颜色在CIELAB空间中都会有一个准确的数值表示。另外，它还是一种与设备无关的颜色空间。综上所述，将CIELAB颜色空间应用于织物色差检测是一个较为理想的选择。

3、CIEXYZ颜色空间是一种用来描述颜色的数学模型。它是根据人类视觉系统的三种视锥体原色所确定的，这三种原色是红色、绿色和蓝色。CIEXYZ模型可以描述任何颜色，包括亮度和饱和度。它是现代颜色科学中最基本的模型之一，广泛应用于颜色测量、颜色匹配和颜色管理等领域。

为了定义一种与设备无关的颜色模型，CIE的颜色科学家通过数学方法从真实的基色推导出了理想的三基色，并在RGB模型的基础上创建了一种新的颜色系统。这种新系统使得印染相关行业能够明确指定产品的颜色。CIEXYZ颜色空间是其他CIE系列颜色空间的基础。它选择了与R、G、B三原色相对应的三种理想原色作为三基色，所有其他颜色都是通过这三种颜色导出的。可以通过相加混色或相减混色来产生任意色调，只需使用不同比例的基色混合。与RGB颜色空间相比，CIEXYZ颜色空间中的X、Y、Z值都是正的，更适用于颜色计算。

CIEXYZ颜色空间模型如下图所示。

CIEXYZ颜色空间存在一个重要问题，即在目测评估方面存在不均匀性。简言之，样品之间在感知颜色的同等差异与三刺激值的同等差异并不相对应。CIEXYZ颜色空间的视觉非均匀性也导致了一些不良后果，例如人眼能够察觉到两种绿色色度不同所引起的三刺激值差异要大于已经通过调整与这两种绿色具有相同色差的两种红色或蓝色样品的三刺激值差异。这说明在CIEXYZ颜色空间中，不可能使用单一的颜色容限适用于所有色调。我们致力于关注三恩时彩色彩管理，提供最新的色彩潮流趋势、色彩搭配、行业色彩应用资讯以及在线免费查询色号。