颜色空间又称彩色模型，彩色空间或者彩色系统，它是用来表示颜色的三个参数所构成的三维空间，是颜色抽象表示和描述的方法，是在某些标准下用通常可接受的方式来简化颜色规范。色差仪作为光电测色仪器，其内设置有多个颜色空间，可以在统一的标准下对颜色进行量化。那么，色差仪不同颜色空间有什么优缺点？它们怎么转换？下文为大家作了介绍。
什么是颜色空间？
颜色空间又称彩色模型，彩色空间或者彩色系统，颜色空间是由组成颜色的三个分量构成的一个三维空间，它的用途是在某些人为规定的标准下对色彩加以抽象表示，或者说是色彩在不同的标准下的简化描述形式，本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的表述，处于各种形式的坐标系统中的每个点都有唯一对应的值表示，即尽可能直观地用空间中三个分量值的不同来表示对应颜色的差异。
人类对颜色抽象和主观视觉上的感受被颜色空间转化为对应三个颜色分量空间的具体位置表示，现在采用的颜色模型大多数都是面向硬件和面向应用的基础上提出来的，颜色空间从提出到现在已经有很多种表现形式，很大一部分只是做了一些局部的改变，而一部分颜色空间也只是专用于某一种领域，每种颜色空间都有着自己独有的特点和局限性，因此，在不同的颜色空间表示的彩色图像也具有不同的特点，颜色空间的选择是否合适对彩色图像的处理效果的好坏也有着关键的决定作用。其中，常用的有RGB、CIEXYZ、CIELAB颜色空间，其中的RGB颜色空间可以说是这些颜色空间中进行转换的一座桥梁。
色差仪不同颜色空间的优缺点：
1.RGB颜色空间
RGB颜色空间是最常见的颜色空间，被广泛应用。现有设备最初获得的彩色数字图像多为RGB格式，且使用到的其他颜色空间都是由该颜色空间转化而来。它的模型是一个立方体，如下图所示。
图中坐标原点表示黑色，X轴、Y轴和Z轴分别对应红色、蓝色和绿色；立方体中离原点最远的点在其斜对角上，对应为白色；从原点的黑色到白色的对角线上，其RGB值是对等的只是存在明度差异。在RGB颜色模型中三基色和二次色都在模型中标明，分别分布在立方体的8个顶点。
根据颜色理论可以得出：不同比例组合的三原色红、绿、蓝可形成一切存在的颜色。在RGB颜色空间，由R、G、B不同分量相加混合可获得任意色光F，可用下列表达式得出。
F=r[R]+g[G]+b[B]
由上述公式可以看出，RGB颜色空间用三原色表示颜色的方法较简单。但它并不是十分完美的一种颜色空间，一方面表现在我们无法根据具体的 RGB 值直观地看出其所对应的颜色属性；另一方面是因为它不是一种均匀的颜色空间，即该颜色空间中两个颜色点之间的距离不能表示为这两种颜色的色差值。
2.XYZ颜色空间
由于CIE-RGB系统计算颜色三刺激值会出现负值的问题，即使用R、G、B三原色无法调制出所有的颜色，因此CIE在RGB三原色理论基础上提出了新的三刺激值X、Y、Z，使用假象的三原色XYZ建立新的色度系统。在XYZ测色系统中，X原色相当于波长比700nm的光谱红还要大的红紫，Y原色相当于波长比520nm的光谱绿还要大的一种绿，Z原色相当于饱和度比477nm的光谱蓝还要大的一种蓝，XYZ颜色空间是在RGB颜色空间上提出的，可以由RGB颜色空间转换得到。
X、Y、Z是自然界并不存在的三种原色，但使用这三种原色可以从理论上调配出所有的颜色。以三刺激值XYZ为分量的颜色空间称之为XYZ颜色空间，其他颜色都可以从这三种颜色中导出，通过相加混色或者相减混色，任何色调都可以使用不同量的基色产生。该颜色空间在广泛的实验基础上得到的平均人眼颜色响应，符合人眼对颜色观测的视觉特点，是国际委员会定义的与设备无关的颜色表示法，因此通常作为国际性的颜色空间标准。对于无法直接转换的两个颜色空间，XYZ颜色空间通常可以作为桥梁，使两种颜色空间能进行转换。
3.Lab颜色空间
CIELab颜色空间是一种均匀的且与设备无关的颜色空间，它目前颜色质量评价中应用最广的颜色空间。CIELab全称CIE1976 Lab颜色空间，是由CIE-XYZ 颜色空间进行非线性转换得到的W*U*V*空间进一步完善而产生的，CIE-XYZ 是一个非均匀的颜色空间，对于颜色的描述和人眼的感觉相差较大，而CIE Lab颜色空间是均匀的，当L、a、b这三个值变化幅度相同时，带来的人眼视觉上的变化幅度也不大。因此CIE Lab颜色空间常作为颜色质量评价的目标空间。L代表亮度，a和b代表色度指数，L、a、b构成的颜色空间如下图所示。
L代表亮度值，取值范围0～100，100亮度最高，0是没有亮度，L轴上的颜色点从亮度0到亮度100表示从黑到白的颜色。CIELab颜色空间上的点距离亮度轴越远，代表颜色越饱和。a和b代表色度轴，范围是-128-127，从a到-a表示红色变到绿色，同理，从b变到-b是从黄色到蓝色。
色差仪不同颜色空间转换方法：
色彩空间转换意味着将一个色彩空间中的颜色特征信息转换到另一色彩空间，以获得相应的颜色信息，即用不同色彩空间中的数据来表示相同的颜色。
1.RGB颜色空间与XYZ颜色空间转换
从RGB转化为XYZ的颜色空间转化公式如下所示：
从XYZ转化为RGB颜色空间转化公式如下所示：
2.RGB颜色空间与Lab颜色空间转换
CIELab颜色空间与RGB颜色空间的转换公式如下：
3.XYZ颜色空间与Lab颜色空间转换
CIEXYZ颜色空间的转换关系式如下：
式中：X，Y，Z为颜色样品的三刺激值；X0，Y0，Z0为CIE标准照明体的三刺激值。