颜色是图像处理诸要素中的特征之一，机器视觉技术在工业和工程中的应用更是如此，检测或识别通过颜色来进行区分的目标时必须选择彩色的工业相机及合适的照明来获取图像。

1、颜色的认知

       颜色是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的对光的视觉感受，肉眼所见光线，实际上是由波长范围很窄的电磁波产生的，不同波长的电磁波表现为不同的颜色，对色彩的辨认是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的视觉神经感觉。

       颜色具有三个特性，即色相、明度和饱和度。颜色的三个特性及其相互关系可以用三度空间的颜色立体来表示。

2、表达颜色的几种方式

      根据不同的用途，颜色的表达有几种方式，使用场所也不太相同。

（1）RGB

       RGB（红绿蓝）是最常用的表达方式，属于色光表色形式，与设备相关，是加色混色模式，常用的显示大都采用RGB为三原色进行呈现或还原的。RGB色域较为宽广，常用0-255共计256级来进行分级（8Bit），采用10Bit时为1024级，12Bit时为4096级。级别越多，表达越细腻，数据处理越复杂，成本越高昂。

     RGB表达颜色时，较难用数值来表达，同样的数值在不同设备上对于受众而言其感受可能是不相同的。

（2）CMYK

      CMYK（青、品红、黄、黑）属于与设备相关，应用型颜色表达方式，又称为印刷颜色模式，即一束光投射于物体，物体吸收后反射到眼里所呈现出来的颜色，是减色混色模式。CMYK色域较小，取值范围从0-100%。

      人们设计时常采用RGB模式，印刷时采用CMYK模式。

（3）XYZ

        XYZ是一种与设备无关，采用笛卡尔坐标系对颜色进行表达的一种方式。

（4）CIE Lab

       1976年国际照明委员会制订了一套标准，称为CIE Lab颜色表达方式，符合人生理视觉特征的颜色表达方式，与设备无关。L表示亮度，ab分别代表两个颜色轴。如下图所示。

（5）HSV

       HSV(Hue, Saturation, Value)是根据颜色的直观特性由A. R. Smith在1978年创建的一种颜色空间, 也称六角锥体模型(Hexcone Model),这个模型中颜色的参数分别是：色调（H）、饱和度（S）、明度（V）。

3、色差

       色差就是用数学的方法来表达两种颜色的差异，即色调、饱和度和亮度这三者综合的差异。

       从明度、色调和彩度这三种颜色属性的差异来表示。明度差表示深浅的差异，色调差表示色相的差异（即偏红或偏蓝等），彩度差表示鲜艳度的差异。色差的评定在工业和商业中非常重要，主要应用于生产中的配色和产品的颜色质量控制。

       现代色差评定根据国际照明协会（CIE）推荐的标准色差公式并采用仪器和电脑测量计算，用精确的数字来表示。常用如CIE 1976Lab、CIE 1976Luv、CIE94、CIEDE2000等。

       国际标准将NBS确定为色差的基本单位，当色差△E=1时，表示1NBS。国标也进行了相应规定。

       普通印刷△E为5.0--6.0NBS

       精细印刷△E为4.0--5.0NBS

      人眼的视觉感知和NBS色差间的关系如下表所示：

（本文参考了西安理工大学王愿的硕士论文，由玖瑞科技生产技术部整理）