CIELab均匀颜色空间及CIELab均匀色差公式

CIELab均匀颜色空间是CIE规定的用于颜色测量的均匀颜色空间，该颜色空间用三个维度对颜色进行描述，且在对颜色之间的差异值进行描述时，与人眼之间的色觉感受具有良好的一致性。本文对CIELab均匀颜色空间及CIELab均匀颜色空间色差公式作了介绍。

CIELab均匀颜色空间介绍：

CIELab颜色空间是CIE规定的均匀颜色空间，在该颜色空间中，颜色的明度感觉用坐标轴L*表示，黑位于最下端对应明度L*=0；白色最亮位于最上端，对应明度L*=100。a*轴与b*轴共同表示彩色的特性：a*轴正方向代表红色（偏品红）的变化，a*轴负方向代表绿色的变化；b*轴正方向代表黄色变化，b*轴负方向代表蓝色变化。a*与b*的值表示颜色感觉中的彩色成分，当a*与b*的值都为0时，颜色的饱和度为0，即非彩色，其坐标点落到坐标轴L*上。所以，所有的非彩色都位于坐标轴L*上，从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。颜色的坐标点距坐标轴L*越远，则颜色就越鲜艳。根据这一性质可以用a*与b*的值进一步计算色调和饱和度，并使其与颜色的感觉更加接近。其颜色模型如下：

CIELab均匀颜色空间几何解释：

CIELab均匀颜色空间表示颜色的方式模拟了人眼对颜色的感觉，如上所示，颜色的明度感觉用纵坐标标轴L*表示。所以，所有的非彩色都位于纵坐标轴上，从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。根据图中的几何关系，该颜色的色调H*可以用其在a*与b*平面的投影到纵坐标轴连线与a*坐标轴的转角h*ab表示；彩度（或饱和度）C*可以用该点到纵坐标轴的距离来表示。因此，可以得到：

CIELab均匀颜色空间色差公式：

在与颜色感觉一致的均匀颜色空间内，两个颜色样品之间的色差表示为其坐标点之间的距离，即：

式中：L*1、a*1、b*1和L*2、a*2、b*2分别是2个样品的坐标值。总是色差可以分解为明度差、彩度差和色调差3个分量。明度差为：△L*=L*1-L*2。

根据上面的彩度公式，可以得到颜色的彩度差为：

计算出彩度差以后，就可以得到色调差公式：

另外一种使用△L*、△C*ab和△H*ab计算总色差的公式如下所示：

上面两个公式计算出的△E*ab是等价的。