CIELab颜色空间是分光测色仪中最为常见的一个测色空间,该测色空间是色度学规定的均匀测色空间,其在表述颜色差异时与人眼之间具有良好的一致性,目前的颜色管理中一般都会使用该颜色空间。本文对分光测色仪CIELab颜色空间的含义及色差公式做了介绍。

分光测色仪CIELab颜色空间含义:
CIELab颜色空间是色差仪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,L表示颜色的明度,也常被称作亮度,取值范围在[0,100],表示从纯黑到纯白。a表示从绿色到红色,-a最小表示绿色,+a最大表示红色,取值范围在[-128,127],-a到+a是绿色到红色颜色渐变的过程。b表示从蓝色到黄色的范围,同样原理,-b到+b是由蓝色逐渐过渡到黄色的过程,取值范围在[-128,127]。在明度相同的ab平面上,a大于0时为红色方向,值越大时越红,a小于0时为绿色方向,值越小时越绿,在a的方向上,从左到右是从深绿到灰色,再到红色(亮粉色)的过程;同理当b大于0时为黄色方向,值越大时越黄,b小于0时为蓝色方向,值越小则越蓝,在b的方向上,三维中从前到后颜色变化时从亮蓝到灰色,再到黄色的过程;L表示的是颜色的亮度,L越大则越亮,反之,越小则越暗。从CIELab模式的概念中可以知道,三维坐标的中间过渡部分均为灰色,而这个灰色是在各色亮度较低的情况下的过渡色。
分光测色仪CIELab颜色空间色差公式:
CIELab色差公式是建立在CIELab颜色空间之上的,在CIELab颜色空间中,两个颜色(L1*,a1*,b1*)和(L2*,a2*,b2*)之间的色差可以用欧氏距离来表示:

其中L*是CIELAB空间的明度值,a*,b*为色品坐标,△L*、△a*和△b*分别是CIELAB空间中三个标尺的差值。
色差△E*ab,也可以用明度差△L*、彩度差△C*ab色调差△H*ab定义,即:

可以看出CIELab公式中的△E*ab取自三坐标值均匀分布。通过使用一个均匀的色空间来表示颜色,在该色空间中,明度L及色度a和b均被认为是均匀变化的。虽然色差的计算公式基于人眼对色彩的视觉感官来定义,但是对于一些色彩的评估,人眼的敏感度和△E之间还是有些差异,因为人眼对色差的辨别能力及范围与CIE Lab定义的△E*ab和△a*b*是有很大差异的。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存在较大差异,但相对于其后的一些色差公式而言,其表达式极为简单,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。
分光测色仪CIELab颜色空间与CIELuv颜色空间区别:
CIE1976Lab均匀颜色空间是CIE1931标准色度学系统的非线性变换,它将XYZ直角坐标颜色空间转换为柱面极坐标,将三刺激值XYZ转换成与眼睛视觉相一致的明度L*和色度a*、b*,其中a*、b*与色调、饱和度的感觉相一致。CIE1976L*a*b*的优点是当颜色的色差大于视觉的识别阈限(恰可察觉)而又小于孟塞尔系统中相邻两级的色差值时,能较好地反映物体色的心理感受效果。
CIE1976L*u*v*均匀颜色空间实际上由CIE1931和CIE1964匀色空间改进而来,使其与代表视觉等间隔的孟塞尔系统靠拢,并将V坐标增加50%而改善U、V色度图的均匀性。
CIE1976Luv和CIE1976Lab色空间都有较好的均匀性,两者都较广泛地运用于工业中。由于CIE1976Luv系统中,uv色度图仍保留了马蹄形的光谱轨迹,较适合于对光源色、彩色电视等工业部门做研究工具;CIE1976Lab主要用于印刷、染料、颜料及油墨等表面颜色工业部门。

