色差仪是什么仪器？色差仪作为一种比较类的光学仪器，可以在获得样本颜色数值后与记忆体中的颜色数值进行比较，然后通过计算颜色差值来识别和比较颜色。其在测色时最常用的就是Lab颜色空间，并给出该颜色空间下的色度值L、a、b值。那么，色差仪是怎么测定Lab值的？本文为大家做了解答，感兴趣的朋友可以了解一下！
色差仪是一种通过计算颜色差值来识别和比较颜色的光学设备，其工作机制实际上是对人眼识别颜色过程的部分模拟。在人眼视觉系统中，颜色判断是依据进入眼睛可见光的进行的，这种光线来自物体表面辐射、反射或者物体内部的透射，类似的在一个测色系统中，实际需要分析检测的就是进入仪器检测窗口的可见光。与人类视觉系统使用生物组织视网膜来识别光谱类似；在机器中这种颜色识别功能通常通过感光器件来完成的。人类比对颜色是在大脑中完成的，是对不同颜色信号的比较；色差仪则是在获得样本颜色数值后与记忆体中的颜色数值进行比较。
对色差仪而言，要获得待测可见光的首要条件是必须有能够反映待测样本颜色特征的光线。在颜色恒常性的部分阐述我们知道，特定环境中观察物体颜色时，依赖于当前光照条件的颜色谱系分布是确定的，但是一旦改变光照背景，机器传感器获得的颜色感应值发生变化，那么颜色的判断就不是恒常的了，这也就是机器视觉不具备颜色恒常性的原因。要解决这个问题，需要在一个和测量环境无关的颜色谱系空间中获取样本的反射光线，所以测色仪器中都会使用统一的内置光源来刺激物体表面，这样就相当于将所有待测物体都置于一个跟机器相关的系统光照条件下，而这系统光照条件下的颜色谱系分布也是确定的了。
在色差仪内有一个光源，每次测量时，光源使用单色白光多次照射样本，或者使用单色LED分组多次照射样本，在照射的同时使用CMOS感光阵列获得反射可见光的信息，然后经过后期的去噪、平均后获得样本颜色的系统颜色空间坐标值。需要补充的是在色差仪能够测色之前需要将标准颜色库信息装载到色差仪当中，并且使用纯黑或纯白色的系统颜色空间参考点同标准颜色库的标准颜色空间进行比对计算，从而求出两个颜色空间的映射关系，当标准照明体选定时，其是一个常数。
在颜色空间映射参数确定的条件下，一旦测得的系统样本颜色值被计算出来后，就可以在与映射参数计算从而得出和具体机器、硬件系统、光照条件无关的L*a*b*值。所以当系统要测量未知颜色时，这个样本L*a*b*空间坐标值就可以用来寻找最接近的标准颜色；反之，如果查看样本颜色是否符合落在期望颜色偏差的阈值内，则将样本的L*a*b*值与期望颜色的L*a*b*值作为选定色差公式的输入来计算色差距离△E，从而进行色差判断。
色差仪作为光电仪器，在检测样品颜色时，模拟的是人眼看色的过程，其常用的是CIELab色空间。CIELab颜色空间图已作为国际通用的测色标准，被世界各国正式采纳，它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
Lab色彩模型是由亮度（L）、色调和饱和度三个要素组成。亮度，用L表示，L值越大，表示越白。L的值域由0到100，L=100表示白色，L=50时，就相当于50%的黑即灰色，L=0表示黑色。
色调（通常用a和b表示）是指彩色光的颜色类别，通常用十字坐标表示，a表示从洋红色至绿色的范围，b表示从黄色至蓝色的范围。a和b的值域都是由+127～-128，“+a”表示偏红的程度，“-a”表示偏绿的程度；“+b”表示偏黄的程度，“-b”表示偏蓝的程度。如+127a就是洋红色，渐渐过渡到-128a的时候就变成绿色。同理，+127b表示黄色，-128b则是蓝色。所有的颜色就以这三个值交互变化所组成。
颜色的深浅程度称为饱和度，其中：△L表示材料实际亮度与标准亮度之间的差值；△a表示材料颜色在偏红绿程度上与标准值之间的差值；△b表示材料颜色在偏黄蓝程度上与标准值之间的差值；△E表示实际值与标准值在L、a、b上的综合差值，即样品总色差，但它不能表示出样品的色差的偏移方向，△E数值越大，说明色差越大。
色差对颜色的管理来讲是非常重要的，若2个色样样品都按L、a、b标定颜色，则两者之间单项色差和总色差△E可用下列公式来计算：
色，则两者之间单项色差和总色差AE可用下列公式来计算：
明度差：△L=L*1-L*2
色度差：△a=a*1-a*2；△b=b*1-b*2
总色差：△E=[（△L）2+（△a）2+（△b）2]1/2
1.判断产品是否合格
通过色差仪测得的总色差，从而判断生产出来的批次样是否符合客户要求。做出这一判断的依据，一是测得的标准样和生产的批次样之间的总色差△E的大小。再就是参照客户对色差大小要求的尺度以及在颜色评价时的照明光源和观测条件，对生产样在颜色方面是否符合客户要求做出比较准确的判定。
2.对颜色差异进行修正
色差仪在给出总色差的同时，还可以给出分量色差值 △L*、△a*、△b*、△C*、△H*和不同照明体下的条件等色指数。从分量色差值，我们可以清楚地看出引起色差的主要因素是明度、饱和度还是色相。从而为批次样颜色的修正指出方向。
3.目视评定提供参考依据
通过色差仪测量的色差值，可以给出在不同照明体条件下的条件等色指数，避免了在视觉判定时，由于判定条件的不稳定而产生误差。
4.判断颜色偏色情况
通过色差仪测量的色差值可以准确地判断批次样和标准样产生的色相的差异方向，即与标准样相比，批次样是偏红、偏蓝、偏黄、偏绿等。
1.色差仪Lab值转换XYZ值
XYZ值转换LAB值的转换式如下：
其中，X、Y、Z是物体色的三刺激值；Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体的三刺激值，是常数值。X/Xn，Y/Yn，Z/Zn的值要求大于0.008856，若是小于0.008856，说明颜色极深，若是采用上述公式，则会引起眼色空间的畸变，误差极大。
2.色差仪Lab值转换RGB值
RBG值到LAB值的转换分成两步：
第一步，RGB值先转到XYZ值
第二步，XYZ值转换LAB值
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