由于颜色的测量受到多种主客观因素的影响，因此为了统一颜色测量和计算的标准，CIE规定了多个表色系统，以用于对颜色进行客观和定量的描述。色差仪作为光电仪器，是以CIE标准色度系统为基础而研制的。那么，色差仪有哪些表色系统？色差仪不同表色系统的色差值怎么计算？本文为大家进行了介绍，感兴趣的可以了解一下！
色差仪的表色系统介绍：
使用国际普遍适用的CIE测色系统的基本理论来实现对颜色的数字化描述。在1931CIE-RGB系统中，选取了700nm、546.1nm、435.8nm作为红、绿、蓝三种原色，根据实验和精确计算得到匹配等能白光E的三原色的亮度比例为：1.0000：4.5907：0.0601。这一比率也被作为红、绿、蓝三原色光的单位量，称[R]、[G]、[B]三原色单位。任何一种颜色C都可由[R]、[G]、[B]三原色单位按一定数量混和匹配。颜色的匹配用方程表示如下：
式中R、G、B为匹配颜色C时所需的红、绿、蓝三原色的数量，被称为三刺激值。R、G、B的具体数值决定了颜色C的颜色和光通量，但在一般测试中我们只需要的测定出颜色，而不需要测量具体的光通量，因此我们只要知道了R、G、B的相对值就可以了。则上面的颜色匹配方程式可以简化为：
其中：
r、g、b称为颜色C在RGB系统中的色坐标。综上所述，我们只要知道了r、g、b的其中两个就可以确定出一种颜色，即颜色可以表示在一个二维平面中，如图下图所示。
图中横坐标表示r，纵坐标表示g，曲线上的点代表不同波长的光谱色，R、G、B三点组成的三角形内的点的颜色都可以由三种基色相加匹配而成，E是等能白光，它的坐标是（1/3，1/3）。很明显我们可以看出很多颜色的坐标出现了负值，这将会给计算和理解带来麻烦，于是就有了1931CIE-XYZ系统的诞生。在该系统中虚拟了X、Y、Z三种三原色，它与R、G、B系统的关系是：
从式中我们可以看出XYZ系统相当于对RGB系统进行了一次坐标系的变换，从而使得负值得到消除，相对应的CIE1931XYZ系统色度图如下图所示：
同理，我们可以得到XYZ系统下色坐标描述：
色度学的基础，就是选定了以上三种基色以后，利用配色仪器，将所有光谱色（每隔5nm）的色坐标测出来。这个工作几十年前就做过，并于由ClE作为标准确定下来。有了这些数据，如果已知某一颜色C的相对光谱能量分布P（λ），就可以通过近似计算公式求出它的三刺激值：
再将结果带入上面的色品坐标计算公式中就可以求得该颜色的色坐标值，上式中x（λ），y（λ），z（λ）是CIE标准观测者的颜色匹配函数，试验证明，人眼在10°视场的观察条件，颜色匹配的精度和辨色能力最高，因此采用CIE1964补充色度标准观察者的数据。
色差仪不同表色系统色差值计算方法：
1.CIE1931、CIE1964
有了CIE标准色度学系统的两组基本的视觉试验数据，当我们测定了光源的光谱功率分布和物体的光谱反射率只有，我们就可以计算光源色或物体色的色度坐标。计算方法是用颜色刺激函数：φ（λ）分别乘以ClE光谱三刺激值，并在整个可见光谱范围内对这些乘积进行积分，三刺激值的标准方程是：
其中X、Y、Z和X10、Y10、Z10是CIE1931和CIE1964标准色度体系中定义的三刺激值，φ（λ）是颜色刺激函数，k是常数，x（λ），y（λ），z（λ）是ClE 1931标准观测者的颜色三刺激值，x10（λ），y10（λ），z10（λ）是CIE1964标准观测者的颜色三刺激值。对于物体的颜色，颜色刺激函数可能是物体反射光谱ρ（λ），或辐射光谱β（λ），或透射光谱τ（λ），和物体的照明光源的光谱能量分布S（λ）的乘积决定的，即：φ（λ）= ρ（λ）S（λ），φ（λ）= β（λ）S（λ），φ（λ）=（λ）S（λ）。
在实际应用的计算中，我们一般都对积分进行求和近似运算，计算式可以表示为：
其中，k为常数，它是将照明体Y值调整为100时得到的系数。波长间隔 △λ 可以取1nm，5nm或10nm。在实际应用中，当不需要十分高的精确度或者刺激函数的光谱选择性较低时，我们使用10nm的间隔，当需要较高的精确度或者刺激函数的光谱选择性中等时，我们使用5nm的间隔。同理，1nm的波长间隔用在需要很高的精确度或刺激函数的光谱选择性很高的时候。颜色测量的光谱范围选取400nm到700nm的可见光谱区域。其原理如下图所示。
2.其它色空间
CIE1976L*a*b*空间采用亚当斯-尼克森公式。L*被命名为米制明度，a*、b*为米制色度。设X、Y、Z和X0、Y0、Z0为待测样品和完全漫反射体的三刺激值，则有：
其中X/X0、Y/Y0、Z/Z0应该大于0.01。
在L*a*b*空间的两个颜色之间的色差（L*a*b*）按下式计算：
L*C*h*色空间使用与L*a*b*色空间一样的色度图，但是它使用柱面坐标，亮度L*与L*a*b*色空间中的L*相同；米色度饱和度C*和米制色调角h由下列公式确定：
对于差值的测量。米制色调角差是不计算的；而米制色调差△H*则是按照下列公式计算的：
L*u*v*色空间（也称为CIELUV色空间）是CLE于1976年规定的几种均匀色空间之一，L*u*v*值可以按照下列公式计算：
其中：
Y：三刺激值Y（也可以用三刺激值Y10）
u，v：来自CIE1976UCS图上的色度坐标
Y0，u0，v0：全反射漫射体的三刺激值Y和色度坐标u，v
在L*u*v*色空间中，色差△E（L*u*v*）说明色差的程度但不是方向，它由下列方程式确定：
CIE94色差公式是在RIT-Dupont数据和Luo-Rigg数据的基础上推导出来的。CIE94公式被CIE推荐用于工业上的色差评估，其定义如下：
每个色差公式都有其局限性，CIE于1998年成立了一个致力于研究“工业色差评估的色调和明度依赖性校正”的技术委员会。该委员会推出了ClE2000色差公式，它是在CIELAB公式上做了5个调整：明度标尺、彩度标尺、色调标尺、对彩度和色调的相互影响还有a*坐标。CIE2000是目前最复杂的色差公式，其表达式为：
CIE2000色差公式中，多了一个交叉项，用以校正以前色差公式中对蓝色色差预测的误差。交叉项中的旋转函数RT的表达式如下：
