色差是兩種顏色之間的差異。通常，在一定條件下，人眼可以很容易地區(qū)分兩種顏色樣本是否不同。在實際應(yīng)用中，尤其是工程計算中，需要用數(shù)學(xué)公式，即色差公式來量化這種差異。色差計算是色彩科學(xué)中的一門重要學(xué)科，已有80多年的歷史。
建立一個色差計算公式不是一件簡單的事情。首先，需要一個模型來描述顏色。目前應(yīng)用最廣泛的是CIE1931-XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。
CIE1931-XYZ（CIE：國際照明委員會）是CIE在1931年推薦的色度系統(tǒng)。大部分顏色測量和計算都使用該系統(tǒng)。但是，該系統(tǒng)模型中使用的三色值或色度坐標(biāo)與顏色感知沒有直接對應(yīng)關(guān)系，也不統(tǒng)一、可以對照圖1查看。在CIE1931xy色度圖上，綠色區(qū)域，變化較大時，人眼可以區(qū)分兩種顏色（大圓圈），而在藍紫色區(qū)域，變化很小會造成視覺差異（小圓圈）。因此，CIE1931-XYZ 不能用于計算色差。因此，尋找一個均勻的色彩空間，進而描述色差成為該領(lǐng)域的一個重要研究方向。
圖1 McAdam[1]橢圓（圖片來源：參考文獻[2]）
CIE1976LAB：自1931年以來，專家們提出了數(shù)十種統(tǒng)一、1976年之前，CIE推薦CIE1960UCS和CIEWUV 分別，但它們并不理想。直到1976年，CIE才向大家推薦了CIE LAB色彩空間，它具有良好的視覺均勻性，可以很好地描述色差。該模型與CIEXYZ色度系統(tǒng)的換算關(guān)系如下：
Xn、Yn、Zn為光源的三刺激值。在 CIELAB 色彩空間中，色度和色相角的定義如下：
注意：這也稱為 CIEL*C*h* 或 CIELCH 色彩空間。
因此，CIELAB色彩空間的色差公式定義為：
細心的讀者可能會發(fā)現(xiàn)，這就是三維空間的歐幾里得距離，沒錯， CIELAB 色彩空間的色差 的定義是 CIELAB 色彩空間中兩種顏色的歐幾里得距離。這個公式一直沿用至今，仍然是很多圖像相關(guān)領(lǐng)域公司首選的色差公式，盡管CIE一直在“強烈推薦”CIEDE2000、
但是，CIELAB 色彩空間并不是那么完美！
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