什么是色差儀lab顏色空間？

發布日期：2023-07-20 瀏覽次數：183

lab顏色空間知識

Lab 顏色空間是一種基于人對顏色的感覺建立的顏色空間模型，由國際照明委員會 CIE 在 1931 年制定的顏色度量國際標準的基礎上建立，1976 年正式修改命名為 CIELab。它含有三個通道參數，分別為 L、a、b，其中 L 代表亮度，a 和 b 代表顏色的色相和飽和度。Lab 顏色空間的亮度值 L 的取值范圍為 [0,100]，a 和 b 的取值范圍為 [-128,127]。

Lab 顏色空間的特性使得，在明確了顏色空間的白點（whitepoint）后，顏色空間就能明確地確定各個顏色是如何被創建和顯示的，與使用的顯示介質沒有關系。白點是一組三色視覺值（tristimulusvalues）或色度值（Chromaticity），它被用來在圖像捕獲、編碼和再現時定義白色。白點的數值不是恒定的，需要按照使用場合的不同對它的數值做出相應的更改。例如在室內攝影時常用白熾燈來照明，而白熾燈的光線色溫相對日光較低，因而呈現出偏橙的顏色。倘若在這種情況下依然使用以日光為準的白點數值來定義白色，則會導致圖像色彩失真。

lab顏色空間

Lab的全稱是CIELAB，有時候也寫成CIE L*a*b*

- 這里的CIE代表International Commission on Illumination（國際照明委員會），它是一個關于光照、顏色等的國際權威組織。

通道

Lab是由一個亮度通道（channel）和兩個顏色通道組成的。在Lab顏色空間中，每個顏色用L、a、b三個數字表示，各個分量的含義是這樣的：

- L*代表亮度

- a*代表從綠色到紅色的分量

- b*代表從藍色到黃色的分量

Perceptual uniform

Lab是基于人對顏色的感覺來設計的，更具體地說，它是感知均勻（perceptual uniform）的。Perceptual uniform的意思是，如果數字（即前面提到的L、a、b這三個數）變化的幅度一樣，那么它給人帶來視覺上的變化幅度也差不多。

Lab相較于RGB與CMYK等顏色空間更符合人類視覺，也更容易調整：想要調節亮度（不考慮Helmholtz–Kohlrausch effect，見下注）就調節L通道，想要調節只色彩平衡就分別調a和b。

注：Helmholtz–Kohlrausch effect是人眼的一種錯覺——當色彩飽和度高時，顏色會看起來更亮。

設備無關

Lab有個很好的特性——設備無關（device-independent）。也就是說，在給定了顏色空間白點（white point）（下圖中表示了一種顏色空間的白點）之后，這個顏色空間就能明確地確定各個顏色是如何被創建和顯示的，與使用的顯示介質沒有關系。

這么牛X的特性不用肯定浪費啊，舉個典型的栗子，當你想把屏幕上的RGB圖片轉成打印用的CMYK圖片的時候，就可以先將它從RGB轉成LAB，然后再把LAB圖片轉成CMYK模式。我們可以放心大膽滴這么做，因為LAB的色域（gamut）比RGB和CMYK都要大（Lab色域很大，有一大部分已經超出了人類視覺范圍，也就不能稱之為“顏色”了）。

需要注意的是，Lab定義的是相對于白點的顏色，只有定義完白點是什么顏色（比如定義為CIE standard illuminant D50），我們才能知道其他的顏色。

數值范圍

理論上說，L*、a*、b*都是實數，不過實際一般限定在一個整數范圍內：

- L*越大，亮度越高。L*為0時代表黑色，為100時代表白色。

- a*和b*為0時都代表灰色。

- a*從負數變到正數，對應顏色從綠色變到紅色。

- b*從負數變到正數，對應顏色從藍色變到黃色。

- 我們在實際應用中常常將顏色通道的范圍-100~+100或-128~127之間。

可視化

我們可以看到，L*a*b*一共有三個分量，因此可以在三維空間中呈現。

在二維空間中，常用chromaticity diagram來可視化它，也就是固定亮度L，看a和b的變化。注意，這些可視化不是精確的，只是能幫助人理解。

CIELUV