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CIELAB顏色空間的含義、優點和用途

2022-10-12

CIELAB顏色空間是描述人眼可見的所有顏色的最完備的色彩模型，應用廣泛。本文主要講述了CIELAB顏色空間的含義、優點和用途。

CIELAB顏色空間的含義

CIELAB是由國際照明委員會（CIE）于1976年公布的一種色彩模式，理論上包括了人眼可見的所有色彩的色彩模式。

Lab色彩空間是顏色-對立空間，帶有維度L表示亮度，a和b表示顏色對立維度，基于了非線性壓縮的CIE XYZ色彩空間坐標。

三個基本坐標意義：

顏色的亮度（L, L = 0生成黑色而L = 100指示白色），

紅色／品紅色和綠色之間的位置（a負值指示綠色，而正值指示品紅）

黃色和藍色之間的位置（b負值指示藍色而正值指示黃色）。

CIELAB是均勻的顏色空間，所謂均勻是當數值均勻變化時，人的感官也是均勻變化；在Lab 模型中均勻改變對應于在感知顏色中的均勻改變。所以在Lab 中任何兩個顏色的相對感知差別，可以通過把每個顏色處理為（有三個分量：L, a, b 的）三維空間中一個點來近似，并計算在它們之間的歐幾里得距離。在Lab 空間中的這個歐幾里得距離是ΔE。

CIELAB顏色空間的優點

不像RGB和CMYK色彩空間，Lab顏色被設計來接近人類視覺。它致力于感知均勻性，它的L分量密切匹配人類亮度感知。因此可以被用來通過修改a和b分量的輸出色階來做精確的顏色平衡，或使用L分量來調整亮度對比。這些變換在RGB或CMYK中是困難或不可能的——它們建模于物理設備的輸出，而不是人類的視覺感知。

因為Lab空間比電腦屏幕、印表機甚至比人類視覺的色域都要大，表示為Lab的位圖比RGB或CMYK位圖獲得同樣的精度要求更多的每像素數據。在1990年代，這時的電腦硬件和軟體通常受限于存儲和操縱8位/通道的位圖，從RGB圖象到Lab之間的來回轉換是有損耗的操作。對于現在常見的16位/通道支持，這就不是問題了。

此外，Lab空間內的很多“顏色”超出了人類視覺的視域，因此純粹是假想的；這些“顏色”不能在物理世界中再生。通過顏色管理軟件，比如內置于圖象編輯應用程序中的那些軟件，可以選擇最接近的色域內近似，在處理中變換亮度、彩度甚至色相。Dan Margulis稱，在圖象操作的多個步驟之間使用假想色是很有用的。

CIELAB顏色空間的其他用途

在軟件和文獻中存在對這個縮寫的明確使用。

在Adobe Photoshop中，圖象編輯使用的“Lab模式”是CIELAB D50。

在ICC Profile中，用做配置文件連接空間的“Lab色彩空間”是CIELAB D50。

在TIFF文件中，可以使用CIELAB色彩空間。

在PDF文檔中，“Lab色彩空間”是CIELAB。