色差仪作为光电仪器，可以用光电测定的方法，迅速、准确、方便地测出各种试样被测位置的颜色，并且通过计算机直接换算成特定颜色空间下的色度值，对颜色进行数值化表示的同时，还可以给出颜色之间的差异值。本文对色差仪通用颜色空间及该颜色空间下的色差计算式做了介绍。
色差仪通用颜色空间介绍：
颜色是一门很复杂的学科，它涉及到物理学、生物学、心理学和材料学等多种学科。颜色是人的大脑对物体的一种主观感觉，用数学方法来描述这种感觉是一件很困难的事。现在已有很多有关颜色的理论、测量技术和颜色标准，目前常用的色泽表示方法主要有孟赛尔颜色体系、自然色彩系统（NCS）以及国际照明委员会（CIE）的颜色空间等。
CIE一直以来不断地推荐新的颜色空间及其有关色差公式，以期能达到色差计算值与目测结果一致的目的，从而对工业生产过程中的颜色质量进行控制和指导，其中较常用的方法有CIEXYZ颜色空间和CIEL*a*b*色空间法。CIEXYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系，而CIEL*a*b*色空间法则是由CIEXYZ颜色空间经过非线性变换得到，使颜色空间的均匀性得到了改善，现在已被世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准，适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
色差仪通用颜色空间下的色差计算式：
CIEL*a*b*色空间法的L*、a*、b*值可经过CIEXYZ颜色空间的三刺激值X、Y、Z非线性转换得到，其中L*表示明度，L*=0表示黑色，L*=100表示白色，a*、b*为色度坐标，组成的色度平面是一个圆，表示不同的色彩方向。a*表示红一绿方向，+a*方向越向圆周，颜色越接近纯红色，-a*方向越向外，颜色越接近纯绿色。b*表示黄一蓝方向，+b*方向是黄色增加，-b*方向蓝色增加。X、Y、Z与L*、a*、b*对应的变换关系为：
L*=116Y*-16
a*=500（X*-Y*）
b*=200（Y*-Z*）
当X/Xn＞0.008 856时：
X*=（X/Xn）1/3
Y*=（Y/Yn）1/3
Z*=（Z/Zn）1/3
当X/Xn＜0.008856时：
X*=0.787X/Xn+0.138
Y*=0.787Y/Yn+0.138
Z*=0.787Z/Zn+0.138
式中，X，Y，Z为颜色三刺激值；Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，经反射到观察者眼中的三刺激值。对于标准D65光源，Xn、Yn、Zn分别取95.017、100、108.813。
2个按L*、a*、b*标定的颜色，两者之间的总体色差可用△E表示：
式中，△L*=L1-L2；△a*=a1-a2；△b*=b1-b2。
当△L*＞0时，说明测试样比参考样浅，明度高，反之则低；当△a*＞0时，说明测试样比参考样偏红，反之则偏绿；当△b*＞0时，说明测试样比参考样偏黄，反之则偏蓝。△E越大则表示所测样品与参照样的颜色差异越大。
色差△E的单位为NBS（National Bureau of Standards Unit，美国国家标准局缩写，△E=1即称为1个NBS色差单位），1个NBS单位相当于视觉识别阈值的5倍，表示一般目光能辨别的很微小颜色间的差别。下表列出了色差NBS单位与视觉感受值的对应关系。
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