CIELAB颜色空间模型及CIELAB色差表达式

CIELAB颜色空间模型是颜色测量中最为常见的一个测色模型，它是一个均匀的颜色模型，在进行色差测量时，能与人眼之间保持良好的一致性，因此在颜色检测与色差测量中有着广泛的应用。本文对CIELAB颜色空间模型及CIELAB色差表达式做了介绍。

CIELAB颜色空间模型介绍：

CIELAB是一个较简单的色空间模型，它所涉及到的参数也是较少的。对于它的计算来说，CIELAB的输入数据是颜色样品的三刺激值X，Y，Z和参考白Xn，Yn，Zn（这是CIE 标准照明体照射在完全漫反射体上，再经过完全漫反射体反射到观察者眼中的白色刺激的三刺激值），它的输出是明度L*，彩度C*ab和色调角hab。

CIELAB的色品表达式可满足必需的均匀感知空间和LAB三维坐标关系：

式中式中：L*为米制明度；a*，b*为米制色品。CIELAB的L*，a*，b*类似于笛卡尔坐标，构成了一个三维的彩色空间。这个彩色空间也可以用一个圆柱坐标系来描述，这个圆柱坐标系提供了对彩度C*ab和色调hab的预测，其计算公式如下：

C*ab与a*和b*有相同的单位，非彩色的C*ab=0.0；色调hab是一个正的度数，从0°开始，以a*的正轴逆时针方向旋转。

CIELAB色差表达式：

CIELAB色差公式是基于近似均匀的三维颜色空间建立的，由直角坐标L*、a*、b*构成，国际照明委员会推荐使用。该色差公式建立在CIELAB颜色空间之上，在L*a*b*公式中，L*表示明度，a*表示红色和绿色的成分，b*表示黄色和蓝色的成分。色差是指用数值的方式表示两种颜色给人色彩感觉上的差别，若两个颜色都是按照L*a*b*标定的，则两个颜色之间的色差可以用欧式距离来计算：

其中，△L*是CIELAB空间的明度差，△a*是CIELAB空间的红绿色光差，△b*是CIELAB空间的黄蓝色光差。

△a*和△b*表示样本和标准在ab*平面上位置的改变。如果将CIELab均匀颜色空间转化为极坐标空间，则能更好地表示色差的性质，极坐标空间用LCH表示。因此，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：