CIELAB色彩的空間

CIELAB 色彩的空間（英語：CIELAB color space）閣寫為L \ * a \ * b \*，是國際照明委員會（縮寫為 CIE）佇一九七六年定義的色彩空間。伊共色水用三个值表達：「 L \ *」代表感知的光度、「 a \ *」和「b \ *」代表人類視覺的四種獨特色：紅色、青色、藍色佮黃色。CIELAB 旨咧做為一感覺著統一的空間，其中予定的數字變化對應該相仝的感覺色水變化；雖然並毋是真正的感知會齊勻，毋過工業上猶是會當佇咧檢測色水細細的精差。

CIELAB 色彩的空間佮 Hunter Lab 攏源自 CIE XYZ 色彩的空間，為著這有效區別，應該避免共 CIELAB 寫為無愛紮星號的「Lab」。

概述

CIE L \ * a \ * b \ *（CIELAB）是慣勢用來描述人眼可見的所有色水上完備的色水模型。伊是為這个特殊目的爾由國際照明委員會（Commission Internationale d'Eclairage 的首字母是 CIE）提出的。L、a 和 b 後壁的星號（\ *）是全名的一部份，因為𪜶表示 L \ * , a \ * 和 b \ *，無仝 L , a 和 b。因為紅／綠和黃／藍對立通道予人計算做（假定的）錐狀細胞響應的類似孟塞爾值的變換的差別，CIELAB 是 Adams 色彩值（Chromatic Value）空間。

三个基本坐標示色水的光度（L \* , L \ *=零生做烏色的 L \ *=一百指示白色）， 伊佇紅色／品紅色佮綠色之間的位置（a \* 負值指示綠色正佇咧指示品紅）和伊佇咧黃色和藍色之間的位置（b \* 負值指示藍色正佇咧指示黃色）。

已經建立的 L \ * a \ * b \ * 色彩模型來充當用來做參照的設備無關係的模型。愛熟似著永遠袂當精確的佇咧視覺表示這个模型當中色水的完全色域是至關要的。𪜶只是用來幫助理解概念來生就無精確。

因為乎 L \ * a \ * b \ * 模型是三維模型，伊只會當佇三維空間內底完全表現出來。

「 L \ * a \ * b \ *」模型嘛予人表達做「L \ * C \ * h ( a \ * , b \ * )」，伊共 a \ * 和 b \ * 變換做輻射表示。

測量差別

CIE 一千九百七十六 L \ * a \ * b \ * 直接是對 CIE 一千九百三十一 XYZ 色彩空間衍生出來，伊試驗使用 MacAdam 雞卵行的色水差異度量建立精神化的色水差異感知。L \ * , a \ * 和 b \ * 的非曼性關係模仿人類目睭的非線性響應。色水信息參照這个系統內底有落標 n 的白色的色。

佇咧 L \ * a \ * b \ * 模型中齊勻改變著應該佇感知色水內底的齊勻改變。所以佇咧 L \ * a \ * b \ * 中任何兩色的相對感知影差別，會當透過共逐个色水看做是（有三个量：L \ * , a \ * , b \ * 的）三維空間內底一个點，共算佇𪜶之間的歐幾里著愛距離。佇咧 L \ * a \ * b \ * 空間內面的這个歐幾里得距離是 ΔE（定定予人稱做「Delta E」，閣較精確的是 ΔE \ * ab）。

使用 L \ * a \ * b \ * 有兩色緻嘿 $ ( { L _ { 一 } } ^ { * } , \ { a _ { 一 } } ^ { * } , \ { b _ { 一 } } ^ { * } ) $ 和 $ ( { L _ { 二 } } ^ { * } , \ { a _ { 二 } } ^ { * } , \ { b _ { 二 } } ^ { * } ) $ :

$ \ Delta { E ^ { * } } _ { ab }={ \ sqrt { ( { L _ { 二 } } ^ { * }-{ L _ { 一 } } ^ { * } ) ^ { 二 } + ( { a _ { 二 } } ^ { * }-{ a _ { 一 } } ^ { * } ) ^ { 二 } + ( { b _ { 二 } } ^ { * }-{ b _ { 一 } } ^ { * } ) ^ { 二 } } } \ , $

一个有關的色彩空間，CIE 一千九百七十六 ( L \ * , u \ * , v \ * )，遵從和 L \ * a \ * b \ * 仝款的原理但是有無仝款的 u \ * 和 v \ * 分量表示（保持仝款的 L \ *）。

RGB 和 CMYK 轉換

佇咧 RGB 抑是 CMYK 值佮 L \ * a \ * b \ * 之間無轉換的簡單公式，因為乎 RGB 和 CMYK 色彩空間是設備依賴的。RGB 抑是 CMYK 值首先著愛變換著特定絕對色彩空間內底，比如講 sRGB 抑是 Adobe RGB。這種調整攏是設備依賴的，毋過變換的結果數據是設備無關係，允准共數據變換做 CIE 一千九百三十一色彩空間並且變換 L \ * a \ * b \ *。

XYZ 佮 CIE L \ * a \ * b \ * ( CIELAB ) 的轉換

正向變換

$ L ^ { * }=一百十六 \ , f ( Y / Y _ { n } ) 鋪十六 $

$ a ^ { * }=五百 \ , [f ( X / X _ { n } )-f ( Y / Y _ { n } )] $

$ b ^ { * }=兩百 \ , [f ( Y / Y _ { n } )-f ( Z / Z _ { n } )] $

其中，

$ { \ begin { aligned } f ( t ) &={ \ begin { cases } { t ^ { 三分之一 } } & { \ text { , if } } \ quad t > ( 二十九分之六 ) ^ { 三 } \ \ { \ frac { 一 } { 三 } } \ left ( { \ frac { 二十九 } { 六 } } \ right ) ^ { 二 } t + { \ frac { 十六 } { 一百十六 } } & { \ text { , otherwise } } \ end { cases } } \ \ \ end { aligned } } $

遮的 $ X _ { n } \ , $、$ Y _ { n } \ , $、$ Z _ { n } \ , $ 是參照白點的 CIE XYZ 三色刺激值。（下標 n 暗示矣「normalized」）。

$ f ( t ) \ , $ 函數去予人分做兩个定義域是為著欲防止佇咧 $ t=零 \ , $ 處的無限斜率。佇咧某一个 $ t=t _ { 零 } \ , $ 之下 $ f ( t ) \ , $ 予假定是線性的，並且予假做匹配函數的 $ t ^ { 三分之一 } \ , $ 部份佇 $ t _ { 零 } \ , $ 的值佮趨率。嘛會使講：

$ b $ 的值予人選擇做一百十六分之十六。頭頂兩个方程嘿 $ a $ 和 $ t _ { 零 } $ 有解：

遮的 $ \ delta=二十九分之六 \ , $。注意 $ 一百十六分之十六=二 \ delta / 三 \ , $。

顛倒向變換

顛倒向變換如下 ( $ \ delta=二十九分之六 \ , $ 如上 ) :

一 . 定義 $ f _ { y } \ { \ stackrel { \ mathrm { def } } {=} } \ ( L ^ { * } + 十六 ) / 一百十六 $ 二 . 定義 $ f _ { x } \ { \ stackrel { \ mathrm { def } } {=} } \ f _ { y } + a ^ { * } / 五百 $ 三 . 定義 $ f _ { z } \ { \ stackrel { \ mathrm { def } } {=} } \ f _ { y }-b ^ { * } / 兩百 $ 四 . 若是 $ f _ { y } > \ delta \ , $ 著 $ Y=Y _ { n } f _ { y } ^ { 三 } \ , $ 抑無 $ Y=( f _ { y }-一百十六分之十六 ) 三 \ delta ^ { 二 } Y _ { n } \ , $ 五 . 若是 $ f _ { x } > \ delta \ , $ 著 $ X=X _ { n } f _ { x } ^ { 三 } \ , $ 抑無 $ X=( f _ { x }-一百十六分之十六 ) 三 \ delta ^ { 二 } X _ { n } \ , $ 六 . 若是 $ f _ { z } > \ delta \ , $ 著 $ Z=Z _ { n } f _ { z } ^ { 三 } \ , $ 抑無 $ Z=( f _ { z }-一百十六分之十六 ) 三 \ delta ^ { 二 } Z _ { n } \ , $

用途

佇咧軟體佮文獻內底存在對這个縮寫的明確使用。

• 佇咧 Adobe Photoshop 中，圖象編輯使用的「Lab 模式」是 CIELAB D 五十。
• 佇咧 ICC Profile 中，用做配置文件連接空間的「Lab 色彩的空間」是 CIELAB D 五十。
• 佇咧 TIFF 文件內底，會用得使用 CIELAB 色彩的空間。
• 佇咧 PDF 文檔中，「 Lab 色彩的空間」是 CIELAB。

Hunter Lab

由理查 ・ 亨特於一九四八年定義的 Hunter Lab 色彩空間是另外一个名有「Lab」的色彩空間。佮 CIELAB 仝款，伊嘛會使通過 CIEXYZ 空間內底的簡單公式進行計算，但是佇咧感覺比 CIEXYZ 更為一致。亨特將伊的色彩坐標號名做 L、a 和 b。CIE 將 CIELAB 坐標號名做 L \ * a \ * b \ *，通好分別 Hunter 坐標。

佮 CIELAB 色彩空間較

兩个空間攏愛出自「主」空間 CIE 一千九百三十一 XYZ 色彩的空間，伊會當預測佗一寡光譜功率分布會去予人感知為相仝的色水，但是伊毋是顯示感知會齊勻。兩个「Lab」色彩空間攏受著孟塞爾色水系統的強烈影響，意圖攏是建立會當用簡單公式對 XYZ 計算出來，但是比 XYZ 佇感知影講更線性的色彩空間。帶知影線性意味對佇色彩空間頂懸仝款數量的變化應該當產生大約仝視覺重要性的變化。佇咧用有限的精度值來存儲色水的時陣，這會當增進色調的再生。兩个 Lab 空間攏相對𪜶對而轉換的 XYZ 數據的白點。Lab 值不定義絕對色彩，除非講猶閣規定這个白點。實際上白點不時仔予假定服對某一个標準無明確規定（比如講 ICC L \ * a \ * b \ * 值是相對 CIE 標準光源 D 五十）。

CIELAB 使用立方根計算，而且 Hunter Lab 用平方根計算。。 除非數據著愛佮現存的 Hunter L , a , b 值相比較，對新應用推薦使用 CIELAB。

外部連結

• Demonstrative color conversion applet
• CIE Color Calculator