色差宝颜色空间介绍：CIELab含义及色差计算式

在色差宝中，我们见到的最常用的颜色空间，就是CIELab颜色空间，它是CIEL*a*b*颜色空间的简称，是CIE于1976年提出的一个均匀颜色空间。本文对CIELab含义及色差计算式做了介绍，对此感兴趣的朋友不妨了解一下！

CIELab颜色空间的提出：

CIE标准色度学系统是对色彩进行定量描述的基础。CIERGB系统具有真实的三原色，但系统具有负值；CIEXYZ系统消除了负刺激值，其xy色度图在对色域的描述上有重要的地位，然而该系统具有较大的不均匀性；从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到1964L*u*v*系统，再到CIE1976L*a*b*系统，一直都在向“均匀化”方向发展。CIE1931XYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系；CIE1960UCS颜色空间将1931xy色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到了改善，但亮度因数没有均匀化。

为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976L*a*b*（或LAB）系统，现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。

CIEL*a*b*是CIE推荐的均匀颜色空间，其均匀性已有很大的改善，该系统与设备无关，色度值和明度值（阶调）可以独立调节，而且当颜色的色差大于视觉的识别阙限（恰可察觉）而又小于孟塞尔系统中相邻两级的色差时，能较好地反映物体色的心理感受效果。

CIELab颜色空间的含义：

CIEL*a*b*颜色空间是由三个通道组成：L*通道表示明度，其取值范围是0~100，数值越大颜色的明度值越大；a*通道和b*通道是两个色度通道，其中a*通道表示颜色的红绿反应，b*通道表示颜色的黄蓝反应，a*和b*的取值范围为-128-127，对于a*来讲，数值越大颜色越红，数值越小颜色越绿；对于b*值来说，b*值越大颜色越发黄，否则越偏蓝。作为该空间三维直角坐标系的明度L*和色品坐标a*、b*的计算公式为：

其中，X、Y、Z为颜色样品的三刺激值，X0、Y0、Z0为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，然后反射到观察者眼中的三刺激值，其中Y0=100，当颜色样品的尺度小于4°观察视场时，应采用CIE1931XYZ标准色度系统；而当颜色样品的尺度大于4°观察视场时，则采用CIE1964XYZ标准色度系统。

在CIELAB颜色空间中，有一组与心理量近似对应的感知属性，即明度L*、彩度C*ab和色调角hab。颜色样品的明度L*与CIELAB空间中的明度指数L*是一致的。彩度C*ab则是在CIELAB空间的等明度面上，颜色样品的色品坐标（a*，b*）到坐标原点的距离。

利用下列公式可以分别算出颜色样品在CIELAB均匀颜色空间中的彩度和色调角：

对于色调角hab，当a*＞0且b*＞0 时，0°＜hab＜90°；当a*＜0且b*＞0时，90°＜hab＜180°；当a*＞0且b*＜0时，180°＜hab＜270°；当a*＞0且b*＜0时，270°＜hab＜360°。在等明度的a*b*平面上，+a*方向为红色方向（值越大则颜色越红），-a*方向为绿色方向（值越小则颜色越绿），+b*方向为黄色方向（值越大则颜色越黄），-b*方向为蓝色方向（值越小则颜色越蓝）。

CIELab颜色空间的色差计算式：

CIELab色差公式是在CIELa*b*均匀颜色空间中的色差公式，其结果与人眼的视觉相关性较好，两种颜色之间的色差如下式所示：

色差用△E表示，△表示差异，单位是NBS，是由美国国家标准局制定的。△E=1称为1个NBS色差单位，大约相当于在最优试验条件下人眼所能知觉的恰可观察差的5倍。下表表示NBS单位及在色差视觉上的显著程度。

对于有色产品，色差的允许范围应该根据物品的不同分别设定，如纺织品定为小于2个NBS单位，而彩色电视可以设定为4-5个NBS单位，涂料则设定为小于1个NBS单位。