什么是色差仪lab颜色空间？

发布日期：2023-07-20 浏览次数：183

lab颜色空间知识

Lab 颜色空间是一种基于人对颜色的感觉建立的颜色空间模型，由国际照明委员会 CIE 在 1931 年制定的颜色度量国际标准的基础上建立，1976 年正式修改命名为 CIELab。它含有三个通道参数，分别为 L、a、b，其中 L 代表亮度，a 和 b 代表颜色的色相和饱和度。Lab 颜色空间的亮度值 L 的取值范围为 [0,100]，a 和 b 的取值范围为 [-128,127]。

Lab 颜色空间的特性使得，在明确了颜色空间的白点（whitepoint）后，颜色空间就能明确地确定各个颜色是如何被创建和显示的，与使用的显示介质没有关系。白点是一组三色视觉值（tristimulusvalues）或色度值（Chromaticity），它被用来在图像捕获、编码和再现时定义白色。白点的数值不是恒定的，需要按照使用场合的不同对它的数值做出相应的更改。例如在室内摄影时常用白炽灯来照明，而白炽灯的光线色温相对日光较低，因而呈现出偏橙的颜色。倘若在这种情况下依然使用以日光为准的白点数值来定义白色，则会导致图像色彩失真。

lab颜色空间

Lab的全称是CIELAB，有时候也写成CIE L*a*b*

- 这里的CIE代表International Commission on Illumination（国际照明委员会），它是一个关于光照、颜色等的国际权威组织。

通道

Lab是由一个亮度通道（channel）和两个颜色通道组成的。在Lab颜色空间中，每个颜色用L、a、b三个数字表示，各个分量的含义是这样的：

- L*代表亮度

- a*代表从绿色到红色的分量

- b*代表从蓝色到黄色的分量

Perceptual uniform

Lab是基于人对颜色的感觉来设计的，更具体地说，它是感知均匀（perceptual uniform）的。Perceptual uniform的意思是，如果数字（即前面提到的L、a、b这三个数）变化的幅度一样，那么它给人带来视觉上的变化幅度也差不多。

Lab相较于RGB与CMYK等颜色空间更符合人类视觉，也更容易调整：想要调节亮度（不考虑Helmholtz–Kohlrausch effect，见下注）就调节L通道，想要调节只色彩平衡就分别调a和b。

注：Helmholtz–Kohlrausch effect是人眼的一种错觉——当色彩饱和度高时，颜色会看起来更亮。

设备无关

Lab有个很好的特性——设备无关（device-independent）。也就是说，在给定了颜色空间白点（white point）（下图中表示了一种颜色空间的白点）之后，这个颜色空间就能明确地确定各个颜色是如何被创建和显示的，与使用的显示介质没有关系。

这么牛X的特性不用肯定浪费啊，举个典型的栗子，当你想把屏幕上的RGB图片转成打印用的CMYK图片的时候，就可以先将它从RGB转成LAB，然后再把LAB图片转成CMYK模式。我们可以放心大胆滴这么做，因为LAB的色域（gamut）比RGB和CMYK都要大（Lab色域很大，有一大部分已经超出了人类视觉范围，也就不能称之为“颜色”了）。

需要注意的是，Lab定义的是相对于白点的颜色，只有定义完白点是什么颜色（比如定义为CIE standard illuminant D50），我们才能知道其他的颜色。

数值范围

理论上说，L*、a*、b*都是实数，不过实际一般限定在一个整数范围内：

- L*越大，亮度越高。L*为0时代表黑色，为100时代表白色。

- a*和b*为0时都代表灰色。

- a*从负数变到正数，对应颜色从绿色变到红色。

- b*从负数变到正数，对应颜色从蓝色变到黄色。

- 我们在实际应用中常常将颜色通道的范围-100~+100或-128~127之间。

可视化

我们可以看到，L*a*b*一共有三个分量，因此可以在三维空间中呈现。

在二维空间中，常用chromaticity diagram来可视化它，也就是固定亮度L，看a和b的变化。注意，这些可视化不是精确的，只是能帮助人理解。

CIELUV