色差（color diffference）在不同颜色空间下的计算方式

1.色差的概念

色差是指两种颜色之间的差异， 常见的定义利用了设备独立颜色空间中的欧氏距离。

2.色差的计算方式

由于颜色差异的大多数定义是一个颜色空间内的距离，确定距离的标准方法是欧氏距离。如果目前有一个RGB(红、绿、蓝)元组并希望找到色差，计算上最简单的方法之一是考虑定义颜色空间的R、G、B线性维数。

为了更好地适应人类的感知，已经有很多尝试去加权RGB值，其中分量通常是加权的（红色30%，绿色59%，蓝色11%），但是这些在颜色的确定上明显较差，并且是对这些颜色亮度的贡献，而不是人类视觉的减弱程度对这些颜色的容忍度。更接近的近似值更合适（对于非线性sRGB）：

一种较好的低成本近似(使用颜色范围为0-255)可以平稳地结合这两种情况

有许多颜色距离公式试图使用像HSV这样的颜色空间，将色调作为一个圆，将各种颜色放置在一个圆柱体或圆锥体的三维空间中，但大多数都只是对RGB的修改；如果不考虑人类颜色感知的差异，它们往往与a简单欧几里德度量。

3.颜色空间介绍

颜色空间是RGB像素值(例如:{255,0,0}和可感知颜色之间的映射，表示为xy(来自CIE 1931 xyY空间)或a *b*(来自CIELAB L* A *b*空间).没有颜色空间，RGB水平没有意义。•图像传感器没有标准的颜色响应。它们的输出必须转换为标准颜色空间(使用颜色校正矩阵)。•CIE 1931年的图表与设备无关，但在感知上并不一致。外面的“马蹄铁”代表了人类视觉的局限。•色彩空间的特征是色域(可以表示的颜色范围:CIE 1931年图表中的三角形)。sRGB(低色域)是Windows/Internet标准。

L * a * b * (CIELAB)表示:

4.色差在不同颜色空间的计算方法

CIELAB和CIELUV是相对感知上一致的空间，它们被用作欧几里得色差度量的空间。CIELAB版本被称为CIE76。然而，这些空间的不均匀性后来被发现，导致了更复杂的公式的产生。多年来，CIELAB颜色空间中的感知不一致性导致CIE对其定义进行了改进，从而产生了1994年和2000年的高级公式（如CIE所建议）。这些不均匀性很重要，因为人眼对某些颜色比其他颜色更敏感。一个好的度量标准应该考虑到这一点，这样“仅仅显著的差异”的概念才有意义。否则，在颜色空间的一部分中，某个ΔE在两种颜色之间可能是不重要的，而在另一部分中是显著的。

• CIE76

给定CIELAB颜色空间中的两种颜色和，CIE76色差公式定义为：

• CIE94

1976年的定义被扩展到处理感知的不均匀性，同时保留CIELAB颜色空间，通过引入应用程序特定的权重从汽车油漆测试的容忍数据。ΔE（1994）在L*C*h*颜色空间中被定义，其亮度、色度和色调的计算与L*a*b*坐标不同。给定参考颜色和另一个颜色，则色差为：

• CIEDE2000

由于1994年的定义没有充分解决感知一致性的问题，CIE改进了他们的定义，增加了五处修正：

• 一个色调旋转项(RT)，用来处理有问题的蓝色区域(色相角度在275度附近)；
• 中性色补偿（L*C*h差异中的素色值）；
• 亮度补偿(SL)；
• 色度补偿（SC）；
• 色调补偿（SH）；