顏色量化中比較常用的幾個顏色空間介紹

顏色空間也稱顏色模型，其用途是在某些標準下用通常可以接受的方式對顏色進行定量的描述，使顏色的評價具有可依據的標準。本文對顏色量化中比較常用的幾個顏色空間做了介紹，對顏色空間知識感興趣的朋友可以了解一下！

RGB顏色空間：

在RGB顏色模型中，每種顏色出現在紅、綠、藍的原色光譜分量中，這個模型是基于笛卡兒坐標系統的，考慮的彩色子空間是下圖所示的立方體。R、G、B位于3個角上，黑色在原點處，白色位于離原點最遠的角上。在該模型中，灰度等級沿著這二點的連線分布，不同的顏色位于立方體上或其內部，并可用從原點分布的向量來定義。如果把所有的顏色值都歸一化，則下圖所示的彩色立方體就是一個單位立方體，即所有的R、G、B的值都在[0，1]范圍內取值。

RGB顏色模型的主要缺點是不直觀，從RGB值中很難知道該值所表示的認知屬性；另外，RGB顏色模型也是最不均勻的顏色模型之一，2個顏色之間的知覺差異不能表示為該顏色空間中2個色點之間的距離。

XYZ顏色空間：

1931年CIE在RGB系統的基礎上，改用3個設想的原色（X）、（Y）、（Z）建立了一個新的色度圖一CIE1931色度圖，并將匹配等能光譜各種顏色的三原色數值標準化，定名為“CIE1931標準色度觀察者光譜三刺激值”。這一系統叫做“CIE1931標準色度學系統”或“1931CIE-XYZ系統”。為了使用方便，將XYZ顏色模型轉換為麥克斯韋直角三角形，即國際通用的CIE1931色度圖，如下圖所示。

XYZ顏色模型把三維顏色空間用二維表示，更有利于顏色分類時求取被測樣本與標準樣本的匹配程度，而無須知道樣本的實際顏色，同時減少了因光源亮度不穩定產生噪聲的影響，對有陰影的單一顏色背景去除效果遠優于 RGB模型。盡管XYZ空間定義是基于人的視覺模型，但其分量不能為觀察者識別，因此無法表達人的視覺心理。

CIEL*a*b*顏色空間：

CIE1976L*a*b*空間可由CIE-XYZ轉換得到，L*a*b*表色空間又稱為獨立色坐標，它是把顏色按其所含紅、綠、黃、藍的程度來度量的。視網膜錐體細胞有3種不同響應的視覺神經，分別對紅綠、黃藍和黑白起作用，顏色感覺是由各個視覺神經的破壞和恢復而產生。例如，紅光刺激綠視覺神經時綠視覺神經受到破壞，綠光刺激時得以恢復。每發生一次恢復和破壞，就發出一脈沖信號給大腦，于是得到一種色感。

根據這一色覺說，將紅度（正向）和綠度（負向）周置于一根橫軸（a*軸）上，而將黃度（正向）和藍度（負向）同置于縱橫軸（b*軸）上，垂直于a*b*平面的第3根軸為明度L*，這就是L*a*b*表色空間。其模型如下圖所示：