為了統(tǒng)一顏色描述的標(biāo)準(zhǔn)，國際照明委員會CIE規(guī)定了多種用于顏色描述的顏色空間，例如RGB顏色空間、XYZ顏色空間等，但由于這些顏色空間在描述顏色時，與人眼視覺之間存在較大的差異，因此CIE又規(guī)定了與人眼視覺差異較小的均勻顏色空間。本文對均勻顏色空間的定義及色差儀常用均勻顏色空間的類型做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！
什么是均勻顏色空間？
均勻顏色空間本質(zhì)上仍是面向視覺感知的顏色空間，只是在視覺感知方面更為均勻。在對顏色的感知、分類和鑒別中，對顏色的描述應(yīng)該是越準(zhǔn)確越好。從圖像處理角度來看，對顏色的描述應(yīng)該與人對顏色的感知越接近越好。從視覺均勻的角度來看，人所感知到的兩種顏色的距離應(yīng)該與這兩個顏色在表達(dá)它們的顏色空間中的距離越成比例越好。
如果在顏色空間中任選一點(diǎn)，通過該點(diǎn)的任一方向上相同的距離能表示相同的顏色感覺變化，則稱這樣的顏色空間為均勻顏色空間。均勻顏色空間的確定是試圖完全地按照人類對顏色的感知來劃分顏色。
色差儀常用均勻顏色空間的類型：
1.CIEL*a*b*顏色空間
CIEL*a*b*顏色空間是為感覺均勻而設(shè)計的一個國際標(biāo)準(zhǔn)，其目的是使人感受的顏色差別等同對應(yīng)CIEL'a'b'顏色空間中相等的歐幾里得距離，及所有顏色都按照其試驗(yàn)測得的相互之間知覺色差的多少，盡可能均勻地分布于顏色空間，這是目前最均勻的顏色空間。
CIE早期推薦的顏色空間主要有麥克斯韋三角形、RGB坐標(biāo)、XYZ坐標(biāo)等。因?yàn)樘岢鏊鼈兊淖畛跄康闹皇菫榱顺浞侄奖愕乇磉_(dá)出自然界的色彩，沒有考慮人眼的顏色分辨特性，所以獨(dú)立性和均勻性都較差。如果顏色模型能提供空間位置與視覺系統(tǒng)間良好的對應(yīng)關(guān)系，就會給顏色研究工作帶來很多方便。
CIE于1976年提出的CIEL*a*b*色度系統(tǒng)就是這樣一個顏色空間，其中L*、a*、b*坐標(biāo)分別表示明度、紅和黃，空間中的位置指明其對應(yīng)的顏色。在該系統(tǒng)中，明度L表示顏色明亮的程度；a*表示紅色在顏色中占有的成分，-a*表示紅色的補(bǔ)色在顏色中占有的成分；b*代表顏色中黃色的成分，-b*表示黃色的補(bǔ)色在顏色中占有的成分。CIEL*a*b*顏色空間是基于對立色理論和參考白點(diǎn)而建立，與設(shè)備無關(guān)，適用于接近自然光照的應(yīng)用場合。
三個刺激量X，Y，Z到CIEL*a*b*顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下：
各式中得下標(biāo)0表示對應(yīng)的參考白點(diǎn)。CIEL*a*b*中比較強(qiáng)調(diào)對綠色的表示（對綠色比較敏感），其次是紅色和藍(lán)色。
2.CIEL*u*v*顏色空間
CIE同時定義了CIEL*u*v*顏色空間，與CIEL*a*b*中類似，u*、v*也表示由色調(diào)和彩度形成的色感知屬性。CIEL*u*v*和CIEL*a*b*有一些共同的特點(diǎn)。首先，它們的顏色空間雖然距完全均勻仍有距離，但基本上是均勻的。其次，由于是基于顏色測量的CIE系統(tǒng)，CIEL*u*v*和CIEL*a*b*都是與設(shè)備無關(guān)的顏色空間。
CIEL*u*v*顏色空間同樣是基于對立色理論和參考白點(diǎn)而建立，與設(shè)備無關(guān)，適用于顯示器顯示和根據(jù)加色原理進(jìn)行組合的應(yīng)用場合。
三個刺激量X，Y，Z到CIEL*u*v*顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下：
變量u'，v'和u'0，v'0可以從下式得出：
X0、Y0、Z0為標(biāo)準(zhǔn)白光所對應(yīng)的XYZ值。CIELuv顏色空間比較強(qiáng)調(diào)對紅色的表示，即對紅色變化比較敏感，但對藍(lán)色表示得比較粗糙。
CIEL*u*v*和CIEL*a*b*顏色空間是為了解決顏色的等距度量而建立的，具有均勻明度標(biāo)尺和均勻色品標(biāo)尺，其獨(dú)立性和均勻性顯然優(yōu)于XYZ空間。但是，由于均勻色品標(biāo)尺沒有把色調(diào)和飽和度分離開，所以只有一個亮度分量能用于處理，而不能利用彩色圖像的色彩信息，這會把彩色圖像處理限制在灰度圖像處理的范圍，極大地束縛了彩色圖像處理的手腳，也不是應(yīng)選的最佳顏色空間。相對來講，目前推薦的最好用的量化分析顏色的均勻空間。除了繼承XYZ顏色空間的優(yōu)點(diǎn)外，還有兩個新的優(yōu)點(diǎn)：①是顏色差異的規(guī)范化空間；②CIEL*u*v*和CIEL*a*b*顏色可以由圓柱坐標(biāo)表示，因此可以適應(yīng)不同的需要。出于具有這些優(yōu)點(diǎn)使這種顏色空間在對顏色有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場合更加實(shí)用。
