色差仪最常用颜色空间CIEL*a*b*颜色空间概述

在目前的色差仪中，使用最为广泛的颜色空间就是CIEL*a*b*颜色空间，该颜色空间是CIE规定的用于颜色测量的均匀颜色空间之一，其在对颜色进行描述时，用L*、a*、b*三个维度来对颜色进行表达。本文对该颜色控件做了详细的介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

CIEL*a*b*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。

CIEL*a*b*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，Xn、Yn、Zn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Yn=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°0时，90°0且b*<0时，180°0且b*<0时，270°

CIEL*a*b*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。

CIEL*a*b*颜色空间和HunterLab颜色空间的区别：

CIEL*a*b*（CIELAB）是惯常用来描述人眼可见的所有颜色的最完备的色彩模型。L、a和b后面的星号（*）是全名的一部分，因为它们表示L*、a*和b*。Lab指的是Hunter Lab，它是建立在颜色对立理论基础上的三维直角坐标系，是不带星号的，不同于L*、a*和b*。这2种表色系统都是建立在颜色对立理论基础上的，应用都比较广泛，区分这2种表色系统还是很有必要的。

Hunter Lab和CIELAB颜色体系的计算公式不同，虽然都是由X、Y、Z经数学计算而来，但是色度量的取值不同。比如同样是瓷砖的颜色——黄色，Hunter Lab体系的颜色参数值为L=61.42，a=+18.11，b=+32.23，而CIELAB体系的颜色参数值则分别为L*=67.81，a*=+19.56，b*=+58.16。

2个色度空间与视觉感官的均匀性都存在差异。比如虽然 CIELAB 色空间是 CIE 推荐的均匀颜色空间，而实际上CIELAB空间对于人眼的色彩感觉来说也还是不均匀的。在该空间的某个区域（如红色区域）取2个色样点与另一区域（如绿色区域）同等距离的2个色样点作比较，会发现在红色区域的2个色样的视感觉差别和绿色区域的2个色样的视感觉差别不一样，即在不同颜色区域，色彩的宽容量数值是不相等的。