随着计算机科学及彩色输入/输出技术的发展,人们对于色彩再现的质量提出了更高的要求。研究发现,当图像在跨设备复制时经常出现颜色不匹配的现象,在色彩管理系统中加入色外观模型则能够较好地解决该问题。二十多年来,色外观模型已由最初的研究热点发展成为国际标准。然而,对于复杂图像,传统色外观模型仅仅是把每个图像像素都当作独立的色刺激来处理,未考虑到人眼的色恒常性以及像素间的影响。因此,色外观模型不能满足复杂图像的再现质量要求。当图像经过再现后,需要一个方法来计算源图像和再现图像间的色差,以评估再现效果。目前的色差公式均基于CIE色度值,其仅适用于评估那些相同灰色背景下色差较小的简单色块。对于复杂图像,由于这些公式仅以像素为单位计算色差均值,并将该均值作为整幅图像的色差,故不能准确体现图像间的感知色差。本文分析了传统色外观模型的局限性,并对之进行改进,给出了图像色外观模型。论文分析了各种图像色外观现象,给出了图像色外观模型的详细设计及实现过程(包括正向过程和逆向过程),并将再现的效果与传统色外观模型的再现效果做出比较。此外,在研究图像色外观模型的基础上,针对现有色差公式进行再现质量评价的不足,本文给出了基于IPT颜色空间的图像质量评价方法。实验表明,该方法比传统的评价方法拥有更好的评价效果,更加贴近人眼的真实感知。