色差宝CIELab颜色空间的色差值怎么理解？

CIELab颜色空间是色差宝最常用的一种颜色空间，是基于生理特征的均匀颜色空间，是由明度（L）和两个色度分量a、b共三个分量构成，若两个彩色样品都按L*，a*，b*标定颜色，则可以给出该颜色空间下的色差值。本文对色差宝CIELab颜色空间的色差值含义做了分析。

色差宝CIELab颜色空间介绍：

CIEL*a*b*是基于人类色感的三度色彩空间，为CIE（国际照明委员会）最广泛使用的色彩空间，其三度空间的L*代表亮度，a*代表红-绿色轴，b*代表蓝-黄色轴。在CIEL*a*b*色彩空间的中心无饱和度，当颜色点远离圆心移动时颜色饱和度增加，色相不变。圆球形顶部的亮度最大，沿L轴向下自白-灰-黑依次变化。

在CIEL*a*b*系统中，用三个数字确定该颜色在三维色彩空间中的位置，并反映颜色的基本信息。例如（60，50，15）表示红色，（60，50，15）表示绿色，（60，15，50）表示黄色，（40，40，20）和（70，40，20）代表具有不同亮度的红色。

CIEL*a*b*可以方便地用两个颜色的CIEL*a*b*之差值△E描述二者的差异。△E表示两种色彩的CIEL*a*b*色彩空间之间的距离，用来表示总色彩差别和建立定量色彩公差。

色差宝CIELab颜色空间的色差值含义：

色差就是指用数值的方式表示两种颜色给人眼感觉上的差别。若两个彩色样品都按L*，a*，b*标定颜色，则两者之间的总色差△E*ab以及各单项色差可用下列公式计算：

总色差：ΔE*ab=[（ΔL*）2+（Δa*）2+（Δb*）2]1/2

明度差：ΔL*=L*1-L*2（明度差异）

色度差：Δa*=a*1-a*2（红/绿差异），△b*=b*1-b*2（黄/蓝差异）

计算色差时，可以把其中的任一个作为标准样，另一个是试样（假定1为试样，2为标准样），当计算结果出现正负值时，则有下面的物理含义：

△L*为正时表明测试样较标准样浅（偏浅），△L*为负时表明测试样较标准样深（偏深）；

△a*为正时表明测试样较标准样红（偏红），△a为负时表明测试样较标准样绿（偏绿）；

△b*为正时表明测试样较标准样黄（偏黄），△b为负时表明测试样较标准样蓝（偏蓝）；

△E*ab色差公式以一个数值代表总色差，△E*ab值越大，表明色差越大，反之则越小。

CIELAB是一种均匀的颜色空间，在这种颜色空间里，在不同位置不同方向上相等的几何距离在视觉上有对应相等的色差，CIELAB色差公式以标准样为中心，如下图所示，把易测的空间距离作为色彩感觉度量的差别。

ΔE*ab色差公式以一个数值代表总色差。ΔE*ab值越小代表色差越小，反之越大。ΔE*ab是以标准样为中心，然后在旁绘出一个球体容差范围，如下图所示。

在CIELAB色空间中的任一方向上，一个单位的色差近似等于标准观察者所能感觉到的最小差，ΔE*ab是一个距离标度，所以它的大小是可以比较的。例如：一个印刷样张与打样样张比较时色差为4，另一印刷样张与打样样张的色差为2，可认为后者离完全匹配比前者近1倍。ΔE*ab是目前被广泛采用的种色差公式。

色差宝CIELab颜色空间色度参数介绍：

CIELAB模型是一个独立的色彩空间，是国际照明委员会CIE定义的一套理论上的色彩体系，包含人眼可视化的所有色彩的色彩模型。CIEa*红绿色光、CIEb*黄蓝色光，其中CIEL*表示标准或比样在CIELAB或CIELCH色彩空间中的明度数据（常用于表示颜色深浅）。

在CIELAB颜色空间中，有一组与人眼感知颜色三属性相类似的参数，即明度L*，彩度C*ab，和色相角hab。颜色样品的明度L*与CIELAB空间中的明度指数L*是一致的，在后续论文分析中会使用颜色明度表达深浅度的概念用来研究色深。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 CIELa*b*可以计算彩度和色相角：

式中，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°。

CIELAB色差公式也可以用明度差△L*、彩度差△C*ab和色相差△H*ab来定义，即：

由于CIELAB颜色空间是球体模型，假设颜色是等视觉均匀的，其对应的视觉容差在该颜色空间中也应当是一个球形。但实际上，在CIELAB空间中各个区域有不同的视觉容差，用椭球来表示颜色中心所对应的视觉容差更为合适。在视觉容差的研究中，随着彩度值的增加，椭球的半轴随之变大，尤其是椭球的长半轴，所以总体CIELAB色差公式与视觉的匹配性应相对较差。虽然CIELAB色差公式对中小色差的预测性能与目视观察结果之间有着较大差异性，但与其后的一些色差公式对比来看，其计算公式极为简单，并且对大色差尚有较好的预测性能，因此在现今工业生产中仍被广泛采用。