色差儀L、a、b、c、h值有什么含義?如何轉(zhuǎn)換？

2025-06-20

L、a、b、c、h值是色差儀CIELab顏色空間和CIELch顏色空間的色度值，而CIELch顏色空間是從CIELab顏色空間衍生而來的圓柱形色彩模型，一個(gè)顏色可以用CIELab顏色空間表示，也可以用CIELch顏色空間表示。本文對(duì)色差儀L、a、b、c、h值的含義及轉(zhuǎn)換方法做了介紹。

色差儀CIELab顏色空間介紹

1.構(gòu)成要素

L*（亮度軸）：代表顏色的亮度或明度，取值范圍從0（絕對(duì)黑色）到100（絕對(duì)白色）。

a*（紅綠軸）：表示顏色在紅綠色軸上的位置。取值范圍通常在-128到+128之間。a為正值時(shí)，顏色偏向紅色；a值越大，紅色的成分越明顯。a為負(fù)值時(shí)，顏色偏向綠色；a值越小，綠色的成分越突出。

b*（黃藍(lán)軸）：表示顏色在黃藍(lán)色軸上的位置。取值范圍也是-128到+128。b為正值時(shí)，顏色偏向黃色；b值越大，黃色的成分越多。b為負(fù)值時(shí)，顏色偏向藍(lán)色；b值越小，藍(lán)色的成分越顯著。

2.特點(diǎn)

均勻性：在該顏色空間中，兩點(diǎn)之間的歐幾里得距離（色差值）與人們對(duì)顏色差異的感知程度具有較好的一致性。也就是說，在CIELab顏色空間中，相同大小的色差值在視覺上看起來顏色差異程度是相近的，這使得顏色的比較和評(píng)估更加準(zhǔn)確和可靠。

設(shè)備獨(dú)立性：不依賴于具體的顯示設(shè)備或測(cè)量設(shè)備的特性，能夠準(zhǔn)確地描述顏色本身的屬性。因此，它可以作為不同設(shè)備之間顏色轉(zhuǎn)換和匹配的標(biāo)準(zhǔn)，便于在不同的顏色處理環(huán)節(jié)中保持顏色的一致性。

色差儀CIELch顏色空間介紹

1.構(gòu)成要素

L（亮度）：與CIELab顏色空間中的L含義一致，表示顏色的明亮程度，范圍從0（絕對(duì)黑色）到100（絕對(duì)白色）。

C（彩度）：也叫飽和度，指顏色的鮮艷程度或純度。其取值范圍從0開始，數(shù)值越大，顏色越鮮艷、越飽和；當(dāng)C值為0時(shí)，顏色為灰色，沒有色彩傾向。

h（色調(diào)角）：用于表示顏色的具體色調(diào)，單位是度（°）。從0°到360°變化，不同的角度對(duì)應(yīng)不同的顏色。通常規(guī)定0°（或360°）為紅色，90°為黃色，180°為綠色，270°為藍(lán)色。例如，h值為60°左右時(shí)，顏色偏向橙色；h值為240°左右時(shí)，顏色偏向藍(lán)色。

2.特點(diǎn)

直觀性：相比CIELab顏色空間，CIELch顏色空間在描述顏色時(shí)更符合人類對(duì)顏色的直觀感受。亮度（L）、彩度（C）和色調(diào)（h）三個(gè)參數(shù)相對(duì)獨(dú)立，人們可以更直觀地理解和調(diào)整顏色的各個(gè)屬性。

便于顏色比較：在進(jìn)行顏色差異比較時(shí)，CIELch顏色空間中的彩度和色調(diào)差異可以更清晰地反映顏色之間的區(qū)別。比如，當(dāng)兩個(gè)顏色的亮度相同（L值相同）時(shí)，通過比較彩度（C值）和色調(diào)（h值）的差異，能夠快速判斷它們?cè)邗r艷程度和色調(diào)上的不同。

CIElab顏色空間和CIElch顏色空間區(qū)別

1.顏色坐標(biāo)表示不同

CIELab：采用直角坐標(biāo)系，由明度（L*）、紅/綠軸（a*）和黃/藍(lán)軸（b*）三個(gè)坐標(biāo)表示顏色。

CIELch：是基于CIELab顏色空間的圓柱形色彩模型，用明度（L）、彩度（C）和色調(diào)角（h）來表示顏色。

2.顏色描述側(cè)重點(diǎn)不同

CIELab：側(cè)重于顏色的對(duì)立維度描述，通過a*、b值明確顏色在紅-綠、黃-藍(lán)方向上的位置和程度，能精確反映顏色在這兩個(gè)維度上的變化。

CIELch：更符合人類對(duì)顏色的直觀感受，將顏色的描述分為明度、彩度和色調(diào)三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的屬性。人們可以更直觀地通過調(diào)整C值改變顏色的鮮艷度，通過調(diào)整h值選擇不同的色調(diào)，便于進(jìn)行顏色的搭配和設(shè)計(jì)。

3.應(yīng)用場景不同

CIELab：在色差評(píng)估系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，由于其均勻性，任意兩點(diǎn)之間的幾何距離能精確反映人眼感知到的色差大小，常用于工業(yè)生產(chǎn)中的顏色質(zhì)量控制，如紡織、油漆、塑料、印刷等行業(yè)，以確保產(chǎn)品顏色與標(biāo)準(zhǔn)顏色的一致性。

CIELch：在色彩設(shè)計(jì)與藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，設(shè)計(jì)師可以更直觀地根據(jù)亮度、彩度和色調(diào)來選擇和搭配顏色，以實(shí)現(xiàn)特定的視覺效果和設(shè)計(jì)意圖。在一些對(duì)顏色直觀描述和調(diào)整要求較高的場景，如室內(nèi)設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)等，CIELch顏色空間也更為適用。

4.色差計(jì)算方式不同

CIELab：色差公式為△E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2，通過計(jì)算樣品顏色與標(biāo)準(zhǔn)顏色在L*、a*、b*三個(gè)維度上的差值的平方和的平方根，得到總色差值。

CIELch：△C偏差為正，實(shí)測(cè)偏鮮；△C偏差為負(fù)，實(shí)測(cè)偏土。△H=[(△Eab)2-(△L)2-(△C)2)]1/2表示色調(diào)差異。△H偏差為正，實(shí)測(cè)偏逆時(shí)針方向色調(diào)；△H偏差為負(fù)，偏順時(shí)針方向色調(diào)。當(dāng)顏色的彩度C＞10或L在27左右、C＞18時(shí)，一般采用CIELCH色差公式。

色差儀L、a、b值和L、c、h值關(guān)系：

色差儀中的L、a、b值和L、c、h值都是用于描述顏色的參數(shù)，它們之間存在一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系，具體如下：

L值：在CIELab和CIELch顏色空間中，L值的含義是相同的，都代表顏色的亮度或明度，取值范圍通常為0到100，0表示黑色，100表示白色。

c值與a、b值的關(guān)系：c值代表彩度，即顏色的飽和度或純度，其計(jì)算公式為c=（a2+b2）1/2。a值和b值分別表示顏色在紅/綠軸和黃/藍(lán)軸上的色度值，a、b值的絕對(duì)值越大，c值越大，顏色越鮮艷；當(dāng)a、b值都為0時(shí)，c值為0，顏色為灰色。

h值與a、b值的關(guān)系：h值代表色調(diào)角，用于表示顏色的具體色相，可通過公式h=arctan(b/a)計(jì)算（需注意處理象限轉(zhuǎn)換）。規(guī)定從正a軸（紅色）開始為0°，逆時(shí)針為正，正b軸（黃色）為90°，負(fù)a軸（綠色）為180°，負(fù)b軸（藍(lán)色）為270°。例如，若a＞0，b≥0，則0°≤h＜90°，顏色位于第一象限，偏向紅色和黃色之間；若a≤0，b＞0，則90°≤h＜180°，顏色位于第二象限，偏向黃色和綠色之間。

色差儀L、a、b值和L、c、h值轉(zhuǎn)換：

由CIELab顏色空間轉(zhuǎn)換為CIELch顏色空間的公式如下：

亮度：L值不變，直接從CIELab顏色空間中的L*獲取。

彩度：C=（a2+b2）1/2，根據(jù)CIELab顏色空間中的a和b計(jì)算得出。

色調(diào)：H=arctan(b/a)，計(jì)算時(shí)需根據(jù)a和b的正負(fù)判斷色調(diào)角H在0°—360°內(nèi)的變化。具體如下：

若a＞0，b≥0，則0°≤H＜90°。

若a≤0，b＞0，則90°≤H＜180°。

若a＜0，b≤0，則180°≤H＜270°。

若a≥0，b＜0，則270°≤H＜360°。

由CIELch顏色空間轉(zhuǎn)換為CIELab顏色空間的公式如下：

亮度：同樣L值不變，直接從CIELch顏色空間中的L獲取。

a值：a=Cxcos(H)。

b值：b=Cxsin(H)。