色差儀作為顏色檢測的精密儀器,為了統一顏色測量的標準,其內部配置了多種用于顏色測量的顏色空間,常見的就有RGB顏色空間和XYZ顏色空間。本文對色差儀RGB顏色空間和XYZ顏色空間的含義及它們之間的轉換關系做了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!

色差儀RGB顏色空間:
光譜中最重要的顏色是紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色,所有顏色都可以由三基色相加而產生。RGB顏色空間是一個立方體三維坐標空間結構,分別用紅、綠、藍表示三個坐標軸,如下圖所示。立方體的底部R=G=B=0處為黑色,頂部與其相對角R=G=B=255處為白色。由于圖像采集和顯示設備使用的是RGB顏色空間,所以RGB顏色空間是彩色圖像處理中最基礎、最常用的顏色空間。

RGB顏色空間的主要缺點:①不直觀,從RGB值中很難看出其所表示的顏色的認知屬性;②不均勻的,兩個色點之間的距離不等于兩個顏色之間的知覺差異:③對硬件設備具有依賴性。因此,RGB顏色空間是一個與設備相關的、顏色描述不完全直觀的空間。為了克服RGB顏色空間的不均勻和不直觀的缺點,在彩色圖像處理中大多采用更加符合顏色視覺特性的顏色空間。RGB顏色空間能被轉變成所需要的其它任何顏色空間。由于任何三個基色都能表示一種顏色,根據三基色理論的實現要求,就可以使用不同顏色空間的不同基色來表達同一種顏色。顏色空間變換提供了一種三基色顏色空間向另一種三基色顏色空間的映射方法,實現從一組原色向另一組原色轉換,這是由于任何原色刺激都可以由其它組原色刺激的混合來生成。
色差儀XYZ顏色空間:
由于用RGB顏色空間比配等能光譜時存在負比配,為了用三基色定義出所有的顏色,國際照明委員會CIE定義了三種標準基色XYZ,這三種基色是虛擬的,使顏色比配全部為正值,稱為XYZ顏色空間,是一種設備獨立的顏色空間。在這個空間內,監視器的顏色范圍成為一個變形的六面體。它與RGB顏色空間之間的關系是線性關系。其形狀大約為一個頂點在坐標原點的圓錐體,錐體的外表面可以看成由一些從原點出發而終止于一條邊的光線組成,這些光線可以看成是某些色彩的各種顏色的集合,而Y值則表示某個顏色的亮度。
XYZ顏色空間包含了所有人類能夠發覺的顏色,而且它是基于由實驗測定的顏色匹配函數的,因此它不同于RGB顏色空間只是表示監視器所能顯示的顏色范圍,而是顯示所有的顏色。在XYZ顏色空間內,可以通過改變三個分量的數值來得到所需要的顏色。
XYZ顏色空間的一個重要屬性是它的設備非依賴性,每一個顏色空間有一個來自CIEXYZ顏色空間轉變量。這個XYZ顏色空間通常作為一個參考顏色空間使用,它象一個中級非依賴裝置顏色空間。
色差儀RGB顏色空間轉換XYZ顏色空間方法:
RGB顏色空間并不能產生出所有的彩色,在某些情況下顏色值還會出現負值,為了克服這一缺點,1931年國際照明委員會CIE規定了一種新的顏色系統稱為XYZ顏色空間。它把彩色光表示為:C=X(X)+Y(Y)+Z(Z)。式中,(X)、(Y)和(Z)是XYZ顏色空間的基色量,X、Y和Z為三色比例系數。
XYZ顏色空間必須滿足如下三個條件:
(1)三色比例系數X、Y和Z皆大于零;
(2)Y的數值正好是彩色光的亮度;
(3)當X=Y=Z時仍然表示標準白光。
根據以上條件,可以得到RGB顏色空間與XYZ顏色空間的關系式:

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