色差仪颜色空间中Lab和LCh的数值含义

色差仪颜色空间中Lab和LCh的数值含义是什么?对于颜色管理和色彩标准化有何意义?

什么是颜色空间？

由于色彩是人的眼睛对于不同频率的光线的不同感受，色彩既是客观存在的又是主观感知的，有认识差异。颜色空间就是在相同观察条件下对颜色进行多维数值化表示的一种方式。林上色差仪系列产品，共有Lab、Luv、LCh、Yxy、CMYK、RGB、Hex七种颜色空间。

Lab就是其中一种颜色空间，它与设备无关，也是能表示颜色最多的一种颜色空间，所以Lab也是色差仪乃至和颜色相关的行业中，最通用的一种颜色空间。

Lab含义？

“HUE”为色调用“h”表示，“CHROMA”为色度用“C”表示。“L”代表明度，“C”为色度，即色彩饱和程度，“h”为色调，即色彩的总体倾向。L“C“h”为颜色的三要素。

明度是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉，明度不仅决定物体照明程度，而且决定物体表面的反射系数。

饱和度（彩度、鲜度）通常是指色彩的鲜艳度。从科学的角度看，一种颜色的鲜艳度取决于这一色相发射光的单一程度。色调的特征决定于光源的光谱组成以及有色物体表面反射的各波长辐射的比值对人眼所产生的感觉。是色彩可呈现出来的质的面貌，是区别各种不同色彩的最准确的标准。很多情况下我们一般使用（Lab）颜色空间来描述颜色，但是在某些场合下，如亮度、饱和度不变，但是色调变化的情况下我们一般使用Lch来描述颜色。比如葡萄干颜色的分类，测量蜂蜜颜色的变化等等。

Lab颜色空间含义

我们看上图，Lab是一个三维的球状模型

L代表黑白通道，也就是明暗程度，取值范围是0-100

A代表红绿通道，取值范围是-128到127

B代表黄蓝通道，取值范围是-128到127

由L、a、b这三个数据就能准确的表达一个颜色值了。

LCh含义？

在1950s-1960s期间，Hunter Lab建立了颜色空间，用La b三维坐标表示

L”代表物体的明亮度：0-100表示从黑色到白色

“a”代表物体的红绿色：正值表示红色，负值表示绿色

“b”代表物体的黄蓝色：正值表示黄色，负值表示蓝色

“Lab”颜色空间形成统一了颜色、颜色描述语言和操作规范。“Lab”颜色空间是当前最通用的测量物体颜色的空间之一，广泛应用于所有领域。用Lab就可以表示任何实物样品的反射色或者透射色。不像RGB和CMYK色彩空间，Lab颜色被设计来接近人类视觉，它致力于感知均匀性，它的L分量密切匹配人类亮度感知。

另外，我们在Lab下面看到还有Ch两组数据，和L组合在一起就是另一种颜色空间，LCh颜色空间。

LCh颜色空间采用了与Lab类似的方式，但它采用L表示明度值；C表示饱和度值及H表示色调角度值得到的柱形坐标。由于它是可由 Lab直接转换，所以大多数时候直接放一起展示。

Lab与LCh颜色空间关系

从色差对比界面中，我们可以分别读取到标准品和样品的Lab和LCh颜色数据，其色差值ΔE和颜色偏向提示都是根据Lab数据计算出来的。

Lab和LCh是色差仪颜色空间的两个基本参数。Lab是一个三维数值，表示颜色在CIELAB颜色空间中的位置。LCh是一个四维数值，表示颜色在CIELUV颜色空间中的位置。

在大多数情况下，Lab和LCh的值都是正常化后才能进行比较。正常化是指对所有参数进行标准化，使其都相当于零。正常化后的Lab数值是由三个部分组成：luminance(亮度)、chroma(彩度)以及hue(色相)。

CIE1931标准中定义了三个亮度标准：100%亮度、50%亮度和10%亮度。所有 Lab 值都是以 these 三个标准作为单位来表示的。

chroma 和 hue 根据实际情况而定。例如，当 chroma 值小于0时，hue 值将会取得更大的值。

LCh 数值通常要比 Lab 数值大得多，因为 LCh 数值考虑到了颜色的不同方向上的感光度差异。例如，一个非常明亮的白色在水平方向上会显得很亮，而在竖直方向上则不会那么明亮。

色差仪Lch和Lab值可以转换吗？

根据色差仪Lch计算公式：

H*=arctgb*/a*

C*=[(Δa*)+(Δb*)]1/2

Lch颜色空间是从CIE Lab色彩空间推导出来的，一种颜色可以用Lab表示，也可以用Lch表示。采用Lch对图像进行修正，是符合日常生活中对色彩进行描述的习惯，色彩修正更加便于理解、更加直观和易于控制。

Lch用亮度（L）、彩度（C）和色相（H）来描述颜色，这样用户就可以根据视觉心理从颜色的亮度、彩度和色相上来校正色彩。如果用户在测量时显示的为Lch值，就可以通过设置颜色显示模式来进行调整。

用户可根据需要选择不同的颜色空间进行显示，此选择将影响到“标样测量”、“试样测量”界面中的显示内容。通过“上翻”、“下翻”键可进行选择。按下“确认”键将保存所作的设置，并返回主菜单界面。

在电脑色差仪中，显示模式默认为“CIEL*a*b*C*H*”，其他选项有“CIEL*a*b*”、“CIEXYZ”、“CIERGB”、“CIEL*u*v*”、“L*a*b*白度黄度”、“变色牢度”和“沾色牢度”。

因此，我们如果需要色差仪Lch和Lab值转换，可以通过使用计算公式，也可以通过改变色差仪显示模式来得到结果。

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