色差是两种颜色之间的差异。通常，在一定条件下，人眼可以很容易地区分两种颜色样本是否不同。在实际应用中，尤其是工程计算中，需要用数学公式，即色差公式来量化这种差异。色差计算是色彩科学中的一门重要学科，已有80多年的历史。

建立一个色差计算公式不是一件简单的事情。首先，需要一个模型来描述颜色。目前应用最广泛的是CIE1931-XYZ标准色度系统。

CIE1931-XYZ（CIE：国际照明委员会）是CIE在1931年推荐的色度系统。大部分颜色测量和计算都使用该系统。但是，该系统模型中使用的三色值或色度坐标与颜色感知没有直接对应关系，也不统一、可以对照图1查看。在CIE1931xy色度图上，绿色区域，变化较大时，人眼可以区分两种颜色（大圆圈），而在蓝紫色区域，变化很小会造成视觉差异（小圆圈）。因此，CIE1931-XYZ 不能用于计算色差。因此，寻找一个均匀的色彩空间，进而描述色差成为该领域的一个重要研究方向。

图1 McAdam[1]椭圆（图片来源：参考文献[2]）

CIE1976LAB：自1931年以来，专家们提出了数十种统一、1976年之前，CIE推荐CIE1960UCS和CIEWUV 分别，但它们并不理想。直到1976年，CIE才向大家推荐了CIE LAB色彩空间，它具有良好的视觉均匀性，可以很好地描述色差。该模型与CIEXYZ色度系统的换算关系如下：

Xn、Yn、Zn为光源的三刺激值。在 CIELAB 色彩空间中，色度和色相角的定义如下：

注意：这也称为 CIEL*C*h* 或 CIELCH 色彩空间。

因此，CIELAB色彩空间的色差公式定义为：

细心的读者可能会发现，这就是三维空间的欧几里得距离，没错， CIELAB 色彩空间的色差 的定义是 CIELAB 色彩空间中两种颜色的欧几里得距离。这个公式一直沿用至今，仍然是很多图像相关领域公司首选的色差公式，尽管CIE一直在“强烈推荐”CIEDE2000、

但是，CIELAB 色彩空间并不是那么完美！