RGB、CIELAB和CIEXYZ：解密色彩的三大顏色空間

我們(men) 都知道，色差儀(yi) 是一種用於(yu) 測量顏色的精密儀(yi) 器。它的工作原理是將顏色轉化為(wei) 數值形式，然後進行分析和比較，以便給我們(men) 呈現出來。對於(yu) 我們(men) 而言，通過數值的分析和比較要比直接觀察顏色更直觀、更快速和更準確。

色差儀(yi) 的色彩數據主要是基於(yu) 顏色空間。也有人稱之為(wei) "顏色空間"。色差儀(yi) 的顏色空間指的是它所能夠測量到的顏色的範圍。通常情況下，色差儀(yi) 的測量空間是三維的，分別是x、y和z軸。x軸代表寬度，y軸代表高度，z軸代表深度。每個(ge) 顏色值在色彩坐標中對應一個(ge) 點，這個(ge) 點代表著這個(ge) 顏色。這些三維參數的大小可以為(wei) 顏色的評估提供統一的標準。

有9種不同的顏色空間，包括CIELAB、XYZ、Yxy、LCh、CIELUV、s-RGB、xy、DINLab9、DINLab99Munsell(C/2)。在今天的討論中，我們(men) 將重點介紹其中的3種顏色空間，它們(men) 分別是RGB、CIELAB和CIEXYZ。

1、RGB顏色空間是一種用於(yu) 描述和表示彩色圖像的方法。RGB代表了紅色（Red）、綠色（Green）和藍色（Blue）三種基本顏色。在RGB顏色空間中，每種顏色的亮度可以通過不同的亮度值調節。通過在不同亮度值下組合這三種基本顏色，可以得到各種各樣的顏色。在計算機圖形學和數碼攝影中，RGB顏色空間被廣泛使用。

色彩混合的基本定律表明：自然界中的任何顏色都可以通過紅（Red）、綠（Green）、藍（Blue）三種原色光的混合來產(chan) 生。這種混合可以通過在幾何上以R、G、B三個(ge) 垂直軸構成的空間坐標係統來表示，這個(ge) 係統被稱為(wei) RGB顏色空間。

RGB顏色空間是一個(ge) 由六個(ge) 色板圍成的立方體(ti) 區域，就像上麵的圖片所示。在立方體(ti) 的內(nei) 部，每一個(ge) 點代表不同的顏色。每一個(ge) 點的顏色由R、G、B三個(ge) 通道的灰度值決(jue) 定。每個(ge) 通道的灰度值範圍在0到255之間，共有256個(ge) 灰度級別。當三個(ge) 通道一起作用時，就會(hui) 產(chan) 生256×256×256種不同的組合，形成了超過167.7萬(wan) 種顏色。在數碼圖像中，隻需要改變像素的通道灰度值，就可以改變像素的顏色。

立方體(ti) 的八個(ge) 頂點分別是：紅、綠、藍、青、洋紅、黃、黑、白。立方體(ti) 對角線的兩(liang) 端分別是互補色，即紅-青，綠-洋紅，藍-黃，黑-白。當R=G=B時，像素的顏色會(hui) 在黑和白之間漸變。當R=G=B=0時，像素最黑；當R=G=G=255時，像素最白。隻有當R、G、B三個(ge) 通道的值不完全相等時，像素才會(hui) 有顏色。

RGB顏色空間是麵向硬件的模型，主要用於(yu) 顯示器和掃描儀(yi) 。不同型號的顯示器顯示相同圖像時，色彩呈現效果會(hui) 有差異；而不同型號的掃描儀(yi) 掃描相同圖像時，也會(hui) 得到不同的彩色圖像數據。因此，RGB顏色空間被稱為(wei) 與(yu) 設備相關(guan) 的顏色空間。

2、CIELAB（也叫作L*a*b*）是一種顏色空間。

CIELAB顏色空間被CIE於(yu) 1976年推薦使用，它解決(jue) 了顏色空間不均勻的問題。目前在顏色和色差表述領域，CIELAB是非常流行的顏色體(ti) 係，並且在工業(ye) 界得到廣泛應用。尤其是在紡織印染、塗料製造和塑料著色等行業(ye) 的產(chan) 品顏色質量控製中，CIELAB具有重要地位。下圖展示了CIELAB的顏色空間模型。

CIELAB顏色空間模型由L*、a*和b*三個(ge) 分量所組成。L*值代表顏色的亮度，其數值在0（代表絕對黑）到100（代表絕對白）之間變化。a*和b*表示顏色的對立維度，其中a*值度量紅-綠特性，取值範圍介於(yu) [127，-128]之間，正值代表紅色調，負值代表綠色調；而b*值度量黃-藍特性，取值範圍也是[127，-128]，正值代表黃色調，負值代表藍色調。

與(yu) RGB顏色空間相比，CIELAB顏色空間是一種基於(yu) 人眼生理特征的顏色係統，可以用數字化的方法表達人眼的視覺感受。CIELAB顏色空間的分布均勻，兩(liang) 個(ge) 顏色坐標點之間的幾何距離與(yu) 人眼感知到的物體(ti) 色差相一致。同時，該顏色空間的色域更加寬廣，幾乎代表了自然界中所有顏色的編碼，任何顏色在CIELAB空間中都會(hui) 有一個(ge) 準確的數值表示。另外，它還是一種與(yu) 設備無關(guan) 的顏色空間。綜上所述，將CIELAB顏色空間應用於(yu) 織物色差檢測是一個(ge) 較為(wei) 理想的選擇。

3、CIEXYZ顏色空間是一種用來描述顏色的數學模型。它是根據人類視覺係統的三種視錐體(ti) 原色所確定的，這三種原色是紅色、綠色和藍色。CIEXYZ模型可以描述任何顏色，包括亮度和飽和度。它是現代顏色科學中最基本的模型之一，廣泛應用於(yu) 顏色測量、顏色匹配和顏色管理等領域。

為(wei) 了定義(yi) 一種與(yu) 設備無關(guan) 的顏色模型，CIE的顏色科學家通過數學方法從(cong) 真實的基色推導出了理想的三基色，並在RGB模型的基礎上創建了一種新的顏色係統。這種新係統使得印染相關(guan) 行業(ye) 能夠明確指定產(chan) 品的顏色。CIEXYZ顏色空間是其他CIE係列顏色空間的基礎。它選擇了與(yu) R、G、B三原色相對應的三種理想原色作為(wei) 三基色，所有其他顏色都是通過這三種顏色導出的。可以通過相加混色或相減混色來產(chan) 生任意色調，隻需使用不同比例的基色混合。與(yu) RGB顏色空間相比，CIEXYZ顏色空間中的X、Y、Z值都是正的，更適用於(yu) 顏色計算。

CIEXYZ顏色空間模型如下圖所示。

CIEXYZ顏色空間存在一個(ge) 重要問題，即在目測評估方麵存在不均勻性。簡言之，樣品之間在感知顏色的同等差異與(yu) 三刺激值的同等差異並不相對應。CIEXYZ顏色空間的視覺非均勻性也導致了一些不良後果，例如人眼能夠察覺到兩(liang) 種綠色色度不同所引起的三刺激值差異要大於(yu) 已經通過調整與(yu) 這兩(liang) 種綠色具有相同色差的兩(liang) 種紅色或藍色樣品的三刺激值差異。這說明在CIEXYZ顏色空間中，不可能使用單一的顏色容限適用於(yu) 所有色調。我們(men) 致力於(yu) 關(guan) 注三恩時彩色彩管理，提供最新的色彩潮流趨勢、色彩搭配、行業(ye) 色彩應用資訊以及在線免費查詢色號。