CIEXYZ颜色空间是色度学规定的用于定量描述颜色的一个表色系统,该表色系统是其他测色空间发展的基础,可以与其他的颜色模型进行相互的转换。那么,CIEXYZ颜色空间可以用于颜色之间的差异值计算吗?本文对此做了简要的分析。

CIEXYZ颜色空间也称作CIE1931XYZ颜色空间,是CIE色彩空间中一个最先采用数学方法来定义颜色的标准空间,1931年国际照明委员会在进行了大量正常人视觉测量和统计建立了“标准色度观察者”,并通过对比计算机视觉系统和人眼视觉系统对颜色感知后建立的一套与人眼视觉感知光谱相一致的三原色颜色空间。
由于CIERGB颜色模型存在负波形现象,使得该颜色空间的表达与实际情况不相符,更不利于理解,在1931年国际照明委员会通过对颜色CIERGB系统的研究,改用三个假想原色X、Y、Z建立了CIEXYZ颜色系统,通过线性关系的映射使得CIEXYZ颜色空间的颜色比配光谱全部为正值。由于人类视觉能够响应不同波长范围的颜色,所有可视颜色的完整绘图是三维的,但由于人眼视觉对颜色的感知可分为两部分:明度和色度。例如,白色是明亮的颜色,而灰色被认为是不太亮的白色。换句说,可以理解为白色和灰色的色度一样,不同的只是明度。CIEXYZ颜色空间中Y参数表达的是颜色的明度或是亮度的测量,其色度是通过参数X和Y来确定,XYZ虽是由红绿蓝三原色转换而来的一种参数,但归根结底是三个假想色,没有太大的实际意义。
虽然CIEXYZ颜色空间是基于人眼的视觉感知建立的标准颜色空间,但其颜色空间中两种颜色的差别大小无法表达人眼对颜色差异的感知情况,所以该颜色空间无法模仿人眼视觉对颜色差别的感知,因而,无法采用该颜色空间将人眼视觉对色差的感知以数据形式准确表达。为此,该颜色模型往往只是用于线性转换到其他颜色空间的过渡颜色空间。
在CIEXYZ颜色空间中,每一种颜色都有一组X,Y,Z三刺激值与之对应,X,Y,Z三刺激值相同的样品看起来颜色完全样。如果仅仅是用来表示各个独立的颜色,CIEXYZ色空间完全满足要求。然而在很多场合人们需要比较颜色之间差异的大小,如原稿与印刷品之间、同批次印刷品之间、打样稿与印品之间,除了目视评价外,当然还希望将颜色之间的差异以数量表示,即用色差的大小OE来描述,于是人们最先想到的就是将两个颜色的三刺激值X1,Y1,Z1与X2,Y2,Z2作为CIEXYZ色空间中的两个点,用两点间的距离来表示色差,则△E=[(X1-X2)2+(Y1-Y2)2+(Z1-Z2)2]1/2。
这种方法思路上没错,数学上也行得通,问题在于CIEXYZ色空间是视觉上不均匀的色空间,空间上相等的距离所带来的视觉感觉上的差异却不等。例如:甲复制的样品是蓝色的,乙复制的样品是绿色的,假设复制品与样品之间的CIEXYZ色空间色差△E相等都为3,甲、乙两人能不能说他们的活做得同样好呢?不能!因为,通过目视评价,乙的绿色复制品与样品非常接近,满足要求,而甲的蓝色复制品与样品相去甚远,成为废品。这都是CIEXYZ色空间于视觉上的不均匀性造成的,用它来评价色差大小显然不公平。