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在上篇文章中沽损，我想應(yīng)該比較清楚的解釋了，什么是色調(diào)循头、飽和度绵估、明度（如果還沒理解，請?jiān)倏匆槐楣）卡骂。并且在結(jié)尾的時(shí)候国裳，引入了HSB顏色空間，并在設(shè)備相關(guān)和設(shè)備無關(guān)的基礎(chǔ)上全跨，分析了一下它和之前一直在說的缝左，也是生活中比較熟悉的，RGB顏色空間的區(qū)別。
那么接下來呢渺杉，就開始介紹幾個(gè)比較重要的顏色空間蛇数。比如：CIE XYZ、CIE xyY是越、CIE YUV耳舅、CIE LUV、CIE LAB倚评， 光看名字就知道挽放，這些顏色空間都是CIE制定的。而且按這個(gè)順序排列蔓纠，是因?yàn)樗鼈冎g的遞進(jìn)或者因果關(guān)系辑畦，就是這樣。從XYZ的產(chǎn)生腿倚，到Y(jié)UV纯出，以及后面的LUV、LAB敷燎，這是一條線下來的暂筝，現(xiàn)在不清楚沒關(guān)系，接下來硬贯，我會理清它們之間的關(guān)系焕襟，并方便讀者形成知識網(wǎng)。
那之所以引入這幾個(gè)顏色空間饭豹，或者說它們的重要性是啥呢鸵赖？是因?yàn)樗鼈円呀?jīng)是目前成型，并且廣泛使用的顏色空間拄衰。比如YUV它褪，做視頻編碼的應(yīng)該都比較熟悉，它廣泛的應(yīng)用在電視系統(tǒng)翘悉、視頻編碼領(lǐng)域茫打，這也是這個(gè)系列，后面要逐步涉獵的內(nèi)容妖混。
1. 顏色度量方法的發(fā)展
為了要清楚的了解這些顏色空間老赤，以及顏色度量方法的來龍去脈，我們還是從源頭說起制市。
還記得在圖像（一）中抬旺，我們講過RGB相加混色和CMY相減混色嘛？CMY不敢說息堂，RGB應(yīng)該是人人都比較熟悉的顏色空間嚷狞，通俗點(diǎn)說是常識。那么這個(gè)簡單的常識荣堰，又是怎么來的呢床未？
最早的時(shí)候，牛頓就開始研究顏色振坚，沒錯(cuò)薇搁，他不僅提出了牛頓三大定律，并且還著有《光學(xué)》一書渡八。在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候啃洋，他認(rèn)識到了每一種顏色，和它相鄰顏色之間的關(guān)系屎鳍，比如把紅色和紫色首尾相連宏娄，就形成了一個(gè)色圓，也稱牛頓色圓逮壁。
這就是最早的度量顏色的方法孵坚。它的圓周表示色調(diào)，半徑表示飽和度窥淆。這為RGB相加混色奠定了基礎(chǔ)卖宠。
后來有人提出，人的眼睛有紅綠藍(lán)三種基色的接收器忧饭，并且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)扛伍，證實(shí)RGB可以產(chǎn)生幾乎所有的顏色。至此词裤，顏色的物理學(xué)基礎(chǔ)打造完畢刺洒，而它的度量體系開始慢慢建立。
現(xiàn)在度量方法的建立中吼砂，從顏色到牛頓色圓作媚，應(yīng)該比較清楚了。圖中下面的三個(gè)顏色體系帅刊，或者說顏色系統(tǒng)纸泡，不用多說，中間的CIE制是重點(diǎn)赖瞒。而Munsell制和Ostwald制女揭，不知道也沒關(guān)系。只需要知道Munsell制栏饮，是其他顏色系統(tǒng)的基礎(chǔ)吧兔。為什么這么說，因?yàn)镃IE制定的色調(diào)袍嬉、明度境蔼、飽和度灶平，就是在Munsell制的基礎(chǔ)上建立的，有興趣的朋友可以翻閱資料看下箍土。
好啦逢享，現(xiàn)在開始重點(diǎn)介紹CIE顏色系統(tǒng)，也就是文章開頭說的那一系列顏色空間吴藻。
2. 從RGB到CIE XYZ顏色空間
看過上文都知道瞒爬，RGB是一種設(shè)備相關(guān)的顏色空間，每一種設(shè)備使用RGB模型時(shí)沟堡，都有不太相同的定義侧但，比如在顯示器和打印機(jī)上，就不太一樣航罗，因此在使用RGB模型時(shí)禀横，這些設(shè)備之間關(guān)于RGB的定義，并不能通用粥血。
而且還有一點(diǎn)燕侠，就是我們在比較兩種顏色時(shí)，經(jīng)常會忽略光照的因素立莉，如果比較兩種顏色所處的光照環(huán)境不一致绢彤，那將毫無意義。
因此蜓耻，在這兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上茫舶，CIE制定了兩條標(biāo)準(zhǔn)。
（1）定義了XYZ顏色空間刹淌，這是一種與RGB相關(guān)的想象基色系統(tǒng)饶氏，更適用于顏色計(jì)算。
（2）定義了標(biāo)準(zhǔn)光源
我想第二條應(yīng)該簡單明了有勾。那么第一條又是如何來的呢疹启？或者說，為什么要制定XYZ這樣的一套顏色空間蔼卡。
2.1 為什么要制定XYZ
要理解這個(gè)喊崖，得先看一張圖。
這張圖雇逞，是CIE拉了一幫實(shí)驗(yàn)者荤懂，做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這是一個(gè)RGB顏色匹配函數(shù)塘砸。圖中的橫坐標(biāo)节仿，表示光譜波長，縱坐標(biāo)表示用來匹配光譜各色所需要的r掉蔬、g廊宪、b值矾瘾，這些值是以等能量白光為標(biāo)準(zhǔn)的系數(shù)，是觀察者們實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值箭启。
可以看到壕翩，圖中的紅線，也就是r值册烈，在438.1nm和546.1nm之間出現(xiàn)了負(fù)值戈泼。恩婿禽，出現(xiàn)負(fù)值是啥意思呢赏僧，總不至于在這一段，需要減去對應(yīng)數(shù)值的紅光吧扭倾？淀零！誰都知道，合成顏色不能減去紅光膛壹，但是我們卻可以使用相減混色模型驾中，也就是添加紅色的補(bǔ)色。
可以看出模聋，這是弊端之一肩民，在做數(shù)學(xué)計(jì)算的時(shí)候，我們肯定是希望链方，坐標(biāo)軸上的值盡量都為正數(shù)持痰，對吧？祟蚀！
而且還有一點(diǎn)工窍，RGB里面，并沒有亮度前酿，因此如果要新制定一個(gè)顏色空間患雏，也要加上亮度，才能做成設(shè)備無關(guān)罢维，并且通用淹仑。
這就是制定XYZ的原因。
2.2 XYZ中的X肺孵、Y攻人、Z都代表了什么
簡單來說，X悬槽、Y怀吻、Z是對R、G初婆、B的一種線性變換蓬坡，XYZ也分別代表了RGB三基色刺激值的概念猿棉。如果這么說還不夠直接，那么還有公式
現(xiàn)在明白了吧屑咳，XYZ是對RGB做了一層線性變換萨赁，變換后的顏色空間，使用X兆龙、Y杖爽、Z為三基色，并且三個(gè)值都用正數(shù)去匹配所有顏色紫皇。同樣慰安，每種顏色都可以表示成X、Y聪铺、Z的混合化焕。如下圖：
不過變換后的顏色空間，是一種與設(shè)備無關(guān)的顏色空間铃剔。大家肯定都意外撒桨，咦~我搞個(gè)系數(shù)乘一下，就變成設(shè)備無關(guān)啦键兜。并不是這么簡單凤类，因?yàn)閄YZ中的Y值，并不僅僅只包含綠色信息這么簡單普气。
2.3 Y值的含義
此處Y值的含義非常重要谜疤，這也是接下來理解其他顏色空間的關(guān)鍵。
在維基百科中有這么一段（搜關(guān)鍵詞CIE 1931 color space就可以看到棋电，注意看英文版茎截，中文翻譯的不全），說人眼在相同光照強(qiáng)度的條件下赶盔，感受綠色的光譜企锌，要比紅色或者藍(lán)色的要亮。
意思是啥呢于未？為了更明白撕攒，我們重新對照一下下面這張圖看下
可以看到，圖中綠色刺激值烘浦，幾乎橫跨光譜橫坐標(biāo)抖坪。而且藍(lán)色在左邊，紅色在右邊闷叉，對照橫坐標(biāo)這意味著什么擦俐？說明綠色是中波，藍(lán)色是短波握侧，紅色是長波蚯瞧，而我們都知道比短波短嘿期，或者比長波長的電磁波，我們就看不見啦埋合！所以拋出人眼的特性备徐，這點(diǎn)也側(cè)面說明人眼對綠色更為敏感。
所以XYZ中的Y代表了什么呢甚颂？
可以看英文解釋劃橫線那句蜜猾，CIE基于這一事實(shí)，定義Y為亮度（不說明度是因?yàn)槊鞫却碇饔^感受振诬，而亮度代表物理實(shí)際測量的光強(qiáng)蹭睡，所以通常在顏色空間中使用亮度一詞）。所以我們在看資料贷揽，或者書籍的時(shí)候棠笑，都會看到Y(jié)為亮度梦碗，就是這么來的禽绪，但是也別忘了，它在CIE的顏色空間中也包含了綠色信息洪规。
