色度仪颜色空间选择指南——以三恩时TS4020液体色度仪为例

颜色空间（Color Space）是用于描述颜色的数学模型，色度仪设置了多种颜色空间可供选择，该怎么选呢？本文以三恩时TS4020液体色度仪为例，进行了简单总结。

CIE Lab（CIE 1976 Lab*）

基本概念

L*：明度（Lightness，0~100，0为纯黑，100为纯白）

a*：红绿轴（+a偏红，-a偏绿）

b*：黄蓝轴（+b偏黄，-b偏蓝）

核心特点

均匀颜色空间：色差ΔE*ab与人眼感知接近，是目前工业检测的黄金标准。

设备无关：基于人眼视觉模型，不依赖显示或打印设备。

非线性转换：从CIE XYZ转换而来，覆盖全部可见色域。

应用场景

工业品控（塑料、涂料、纺织品的色差检测）

食品行业（饮料、糖果的颜色一致性控制）

印刷行业（专色油墨的匹配与验证）

化妆品（口红、粉底等产品的颜色开发）

 CIE LUV（CIE 1976 Luv*）

基本概念

L*：明度（与CIE Lab相同）

u*：红绿色度分量

v*：黄蓝色度分量

核心特点

均匀性优化：对高饱和度颜色的色差计算比CIE Lab更准确。

光源适应性：更适合不同光源下的颜色比较（如D65 vs A光源）。

色域宽广：在显示技术中用于广色域（WCG）颜色映射。

应用场景

显示技术（LCD、OLED屏幕的色彩校准）

影视行业（HDR内容的颜色分级）

照明工程（不同光源下的颜色渲染指数计算）

航空航天（驾驶舱显示屏的颜色一致性）

CIE XYZ（1931标准色度系统）

基本概念

X, Y, Z：基于人眼三刺激值的绝对颜色值，Y代表亮度。

核心特点

色度学基础：所有现代颜色空间（如Lab、LUV）均由其衍生。

线性计算：直接关联物理光功率，适合光学仿真。

色域限制：无法直接体现人眼感知差异。

应用场景

科研计算（颜色模型的数学转换基础）

光源测量（LED、激光的光谱色坐标计算）

光学设计（镜头、滤光片的颜色透过率分析）

法规标准（如CIE 1931是国际照明委员会基准）

sRGB（标准红绿蓝）

基本概念

R, G, B：三原色分量（各通道0~255整数或0.0~1.0浮点）

色域定义：基于CIE XYZ的特定转换矩阵，覆盖约35%可见色域。

核心特点

设备相关：依赖显示器的伽马曲线和色温（通常默认D65）。

互联网标准：网页、通用数字内容的默认颜色空间。

兼容性强：几乎所有显示器、相机、软件原生支持。

应用场景

数字媒体（网页设计、社交媒体图片）

消费电子（手机/电脑屏幕的出厂校准）

摄影（JPEG照片的默认色彩编码）

办公应用（PPT、Word文档的颜色显示）

CIE Yxy（CIE 1931色度图）

Y：亮度分量（明度，0~100）

x, y：色度坐标，基于CIE 1931标准观察者曲线，描述颜色在色度图中的位置。

特点

是历史上第一个基于人眼视觉特性的颜色空间。

采用二维色度图（马蹄形图）表示颜色，但无法直接体现亮度变化。

色差计算不直观，需结合其他颜色空间（如CIE Lab）。

应用场景

显示设备校准（如显示器、投影仪的白平衡调整）

光源色温分析（如LED、荧光灯的颜色坐标测量）

基础科研（颜色科学的理论研究）

Munsell（孟塞尔颜色系统）

基本概念

H（Hue）：色调（如红、黄、绿等，共100个分级）

V（Value）：明度（0~10，0为纯黑，10为纯白）

C（Chroma）：彩度（饱和度，数值越高颜色越鲜艳）

特点

基于人眼主观感知，采用三维柱状模型（色调环+明度轴+彩度半径）。

非均匀颜色空间，相邻色块的人眼感知差异均等。

广泛应用于艺术、设计领域，但工业检测中需转换为其他颜色空间。

应用场景

色彩教育（美术、设计专业的色彩教学）

土壤/矿物颜色分类（地质学标准）

传统行业调色（如油漆、染料的手工配色参考）

CIE LCh（亮度、色度、色调）

基本概念

L*：亮度（同CIE Lab，0~100）

C*：色度（饱和度，数值越大颜色越鲜艳）

h°：色调角（0°~360°，如0°=红色，90°=黄色）

特点

由CIE Lab转换而来，将a*、b*坐标转换为极坐标形式。

更符合人眼对颜色“鲜艳度”和“色调”的直观感知。

色差分析时可直接比较ΔC*（饱和度变化）和Δh°（色调偏移）。

应用场景

化妆品行业（评估口红色号、眼影饱和度）

食品饮料（果汁、糖果的颜色鲜艳度控制）

印刷行业（专色油墨的色调校准）

Bxy（亮度-色度简化空间）

基本概念

B：亮度（Brightness，类似Y值）

x, y：色度坐标（与CIE Yxy相同）

特点

是CIE Yxy的简化版本，去除了复杂的色度图计算。

适用于快速评估颜色大致范围，但精度较低。

工业场景中较少使用，多见于早期低成本色度仪。

应用场景

初步颜色筛选（如LED灯珠的粗略分档）

教学演示（颜色空间的入门理解）

Hunter Lab（早期均匀颜色空间）

基本概念

L：亮度（0~100）

a：红绿轴（+a=红，-a=绿）

b：黄蓝轴（+b=黄，-b=蓝）

特点

由Richard Hunter于1948年提出，比CIE Lab更早的均匀颜色空间。

计算公式较简单，但色差均匀性不如CIE Lab。

目前主要用于部分传统行业（如食品、纺织品）。

应用场景

食品行业（面粉、食用油的颜色评估）

纺织品（部分老式91免费小视频仍采用此标准）

历史数据对比（与早期测量结果保持一致）