根据色差仪的测色原理可知，色差仪在测量颜色时，首先测量的是样品颜色的三刺激值，也就是XYZ值，然后把光谱光度数据的三刺激值进行积分而得到颜色的数学表达式，从而计算出明度指数L*和色品指数a*、b*值及对比度的色差。本文对色差仪CIEXYZ与CIELab色度值的含义及转换做了介绍。

色差仪CIEXYZ色度值的含义：

CIEXYZ颜色空间是1931年由国际照明委员会下属的标准观察者分会制订的，主要是为了解决在1931CIERGB系统中色度值出现负值的问题。在1931CIEXYZ系统中选择了三个理想的原色（X）、（Y）、（Z）。（X）为红原色，（Y）为绿原色，（Z）为蓝原色，选择理想三原色，可以使三原色所形成的颜色三角形能包括整个光谱轨迹，从而在匹配任何一种颜色时，X、Y、Z三刺激值中不出现负值这一特性也有利于XYZ系统与其它颠色系统之间的转换。而且，XYZ就色空间与设备特性无关。但XYZ颜色空间也存在一些缺点，即XYZ颜色空间不是均句颜色空间，因为该颜色空间中任何两点之间的距离即使相等，也不能说明它们有相同的色差。

色差仪CIELab色度值的含义：

由于CIEXYZ颜色空间的不均匀性，在表达颜色时存在一定的局限性，因此，为了找到一种更均匀的颜色空间，CIE于1976年推出了CIELab颜色空间，CIELab颜色空间是一种均匀的颜色空间。

作为CIEXYZ标准色度学系统的非线性变换，L*a*b*颜色空间用笛卡儿直角坐标体系来表示，将三刺激值XYZ转换成与眼睛视觉相一致的明度L*以及与色调、饱和度的感觉相一致的色品指数a*、b*，形成了对立色坐标表述的心理颜色空间。其中L*表示明度，完全白的物体视为100，完全黑的物体视为0；a*为红绿轴色品指数，正值越大表示颜色越偏向红色，负值越大表示颜色越偏向绿色；b*为黄蓝轴色品指数，正值越大表示颜色越偏向黄色，负值越大表示颜色越偏向蓝色。

CIELab颜色空间除了L*、a*、b*这3个颜色分量外，L*a*b*颜色空间常用的颜色特征还有色饱和度C*、色调角h*、明度差△L*、色品差△a*和△b*、色饱和度差△C*、色调差△h*、色差△E*和色相差。在这些颜色特征中，L*、a*、b*、C*、h*描述了物体样品的整体颜色特征，△L*、△a*、△b*/△C*、△E*、△H*、△h*反应了样品各像素点与其均值间的差值，即偏离值。

色差仪CIEXYZ与CIELab色度值的转换：

CIE1976L*a*b*颜色空间是CIE1931XYZ颜色空间的一种非线性映射，而且该颜色空间为均匀颜色空间，即该空间两颜色的Euclidean距离和色差近似相等，其两颜色空间之间的转换关系为：

其中，L*∈E[0，100]；a*∈[-100，100]；b*∈[-100，100]；（X0，Y0，Z0）为参考白点，用以表征观测条件，，其主要与照明相关。一般称L*为明度指数，称a*和b*为色品指数。在CIE1976L*a*b*颜色空间，（L1*，a1*，b1*）和（L2*，a2*，b2*）两颜色之间色差表示为：

可用△近似表征人眼视觉感知到的两颜色之间的差异程度。据研究，人类视觉通常无法察觉小于3个△单位的颜色差异。