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(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上建立，1976 年正式修改命名為 CIELab。它含有三個通道參數(shù)，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(chuàng)建和顯示的，與使用的顯示介質(zhì)沒有關(guān)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(xiàn)時定義白色。白點的數(shù)值不是恒定的，需要按照使用場合的不同對它的數(shù)值做出相應(yīng)的更改。例如在室內(nèi)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(xiàn)出偏橙的顏色。倘若在這種情況下依然使用以日光為準(zhǔn)的白點數(shù)值來定義白色，則會導(dǎo)致圖像色彩失真。

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(guān)于光照、顏色等的國際權(quán)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(shù)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(lán)色到黃色的分量

Perceptual uniform

Lab是基于人對顏色的感覺來設(shè)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(shù)字（即前面提到的L、a、b這三個數(shù)）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(diào)整：想要調(diào)節(jié)亮度（不考慮Helmholtz–Kohlrausch effect，見下注）就調(diào)節(jié)L通道，想要調(diào)節(jié)只色彩平衡就分別調(diào)a和b。

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

設(shè)備無關(guān)

Lab有個很好的特性——設(shè)備無關(guān)（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(chuàng)建和顯示的，與使用的顯示介質(zhì)沒有關(guān)系。

這么牛X的特性不用肯定浪費啊，舉個典型的栗子，當(dāng)你想把屏幕上的RGB圖片轉(zhuǎn)成打印用的CMYK圖片的時候，就可以先將它從RGB轉(zhuǎn)成LAB，然后再把LAB圖片轉(zhuǎn)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(jīng)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(shù)值范圍

理論上說，L*、a*、b*都是實數(shù)，不過實際一般限定在一個整數(shù)范圍內(nèi)：

- 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(fù)數(shù)變到正數(shù)，對應(yīng)顏色從綠色變到紅色。

- b*從負(fù)數(shù)變到正數(shù)，對應(yīng)顏色從藍(lán)色變到黃色。

- 我們在實際應(yīng)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(xiàn)。

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

有一個顏色空間和CIELAB很像，叫 CIE 1976 (L*, u*, v*) ，也叫CIELUV。這個顏色空間的L*是和CIELAB一樣的，但顏色分量不一樣。

LAB和RGB、CMYK之間的轉(zhuǎn)換

由于RGB和CMYK都是設(shè)備相關(guān)的，因此不能直接和LAB互相轉(zhuǎn)換。所以在轉(zhuǎn)換之前，必須定義一種絕對的顏色空間，比如sRGB或者Adobe RGB。

從RGB轉(zhuǎn)到sRGB是設(shè)備相關(guān)的，但之后的變換是設(shè)備無關(guān)的。

色差儀lab顏色空間

色差儀是一種用于測量不同顏色之間的色差（即顏色的差異）的儀器。在 Lab 顏色空間中，色差儀可以通過計算兩個顏色點之間的歐幾里得距離來確定它們之間的色差。Lab 顏色空間是一個三維空間，其中 L 代表亮度，a 和 b 代表顏色的色相和飽和度。色差儀可以使用這個空間來測量顏色的差異。

具體而言，色差儀可以通過以下步驟來測量兩個顏色之間的色差：

將兩個顏色點在 Lab 顏色空間中表示出來。，通常使用?色差計算公式來計算。

色差儀可以使用不同的算法來計算色差，例如 CIELAB、CIELCH、CMC 等。這些算法都使用 Lab 顏色空間來表示顏色，并計算兩個顏色點之間的色差。色差儀也可以使用其他顏