CIELAB颜色空间介绍

时间：2022-12-21 　

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CIELAB均匀颜色空间是一个三维体系，其颜色的立体分布如下图所示。自从CIELAB颜色空间推出以来，在工业界得到了广泛的应用，特别是在染料颜料制造、涂料、纺织印染、油墨、塑料着色等行业的产品颜色质量控制中有着很重要的地位。其中L*为明度坐标，表征颜色的亮度大小；a*b*为色品坐标。

CIELAB均匀颜色空间配图1 CIELAB均匀颜色空间配图2

彩度a和b组成的平面表示颜色的彩度，左下图为彩度标图，其中，+a表示红，-a表示绿，+b表示黄，-b表示蓝。并且有非红即绿、非黄即蓝的关系右下图L明度值，取值范围0-100.

CIELAB均匀颜色空间配图3

CIELAB色差公式

其计算公式为：
   CIELAB均匀颜色空间配图4
式中
CIELAB均匀颜色空间配图5
其中，X，Y，Z为样品颜色的三刺激值；
   CIELAB均匀颜色空间配图6 为完全漫反射物体表面经CIE标准照明体后通过人眼得到的三刺激值，其中 CIELAB均匀颜色空间配图7 =100.
如果已知L* a* b*值，欲求取X，Y，Z值，可使用逆方程：
CIELAB均匀颜色空间配图8
图2是CIEL*a*b*均匀色空间示意图。图中 a*和 b*表示不同的色调方向。a*表示红---绿色的方向。+a*表示红色方向，-a*表示绿色方向；b*表示黄---蓝的方向，+b*表示黄色方向，-b*表示蓝色方向。中间的垂直轴L*表示明度，上面的明度最大，显示白；下面明度最小，显示黑。

CIELAB均匀颜色空间配图9
图2 色空间示意图

CIE在建议了CIELAB色空间的同时，也建议了相应的色差公式△Eab，形式如下：

CIELAB均匀颜色空间配图10

△Eab色差公式的优点是当颜色的色差大于人眼视觉的识别阈值（刚刚可以察觉的值），但是又小于孟赛尔系统中相邻的两级的色差值时，能够较好的反映物体色的心理感受效果。

色差仪之所能够实现测量离不开国际照明组织CIE在颜色和光学上的一系列规范的制定。CIE Lab色空间坐标可以说是色差仪的研发依据，色差仪就是根据这个坐标在通过色彩公式计算色彩，最终确定颜色的三次激值以。每种颜色在CIE Lab色空间内都对应一个唯一点。

△E总色差的大小

△L+ 表示偏白

△L- 表示偏黑

△a+ 表示偏红

△a- 表示偏绿
△b+ 表示偏黄

△b- 表示偏蓝

范围	色差（容差）
0 - 0.25△E	非常小或没有；理想匹配
0.25 - 0.5△E	微小；可接受的匹配
0.5 -1.0△E	微小到中等；在一些应用中可接受
1.0 -2.0△E	中等；在特定应用中可接受
2.0 -4.0△E	有差距；在特定应用中可接受
4.0△E以上	非常大；在大部分应用中不可接受

明度指数L*（亮度轴），表示黑白，0 为黑色， 100 为白色，0-100之间为灰色。
色品指数a*（红绿轴），正值为红色，负值为绿色。
色品指数b*（黄蓝轴），正值为黄色，负值为蓝色。
所有颜色都可以用L*a*b*这三个数值表示，试样与标样的L*a*b*之差，用ΔL*Δa*Δb*表示；ΔE*表示总色差。
ΔL*为正，说明试样比标样浅；为负，说明试样比标样深。
Δa*为正，说明试样比标样红（或少绿）；为负，说明试样比标样绿（或少红）。
Δb*为正，说明试样比标样黄（或少蓝）；为负，说明试样比标样蓝（或少黄）。