Lab色彩空間(英語:Lab color space)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。Lab是使用最廣泛也是認可度最高的。那么,你知道Lab顏色空間的發展歷程和色差儀Lab數值的分析方法嗎?本文將進行重點介紹。
一、Lab顏色空間
顏色空間,主要是在相應的標準下用一種易于理解和接受的方式對色彩加以描述,它有很多不同的說法,如:彩色模型、彩色空間、彩色系統。
1.Lab顏色空間發展歷程
上世紀40年代,理查德·亨特發明一種三刺激值模型(Lab),可以近乎均勻地感知色差。這個模型雖然沒有通過正式的國際標準認證,但在描繪絕對色坐標和顏色間差異方面得到了廣泛認可。
70年代,國際照明委員會在亨氏Lab顏色空間的基礎之上,頒布了升級版本:CIELab。一些應用程序和儀器直接稱之為L-A-B,或Lab。這種顏色空間也被越來越多的色差儀廠家所認可。
色差儀Lab數值的含義相對來說比較簡單,主要包含三個維度(具體的顏色空間可以參考下圖):
L:物體的明亮度,0-100表示從黑色到白色,簡單點來說,就是顏色的深淺度;
a:物體的紅綠色,正值表示紅色,負值表示綠色
b:物體的黃藍色,正值表示黃色,負值表示藍色
2.Lab顏色空間優點
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。 [1]?
3.Lab顏色空間用途
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。 [1]?
3.CIE 1976
CIE L*a*b*(CIELAB)是慣常用來描述人眼可見的所有顏色的最完備的色彩模型。它是為這個特殊目的而由國際照明委員會(Commission Internationale d'Eclairage的首字母是CIE)提出的。L、a和b后面的星號(*)是全名的一部分,因為它們表示L*, a* 和b*,不同于L, a和b。因為紅/綠和黃/藍對立通道被計算為(假定的)錐狀細胞響應的類似孟塞爾值的變換的差異,CIELAB是Adams色彩值(Chromatic Value)空間。
三個基本坐標表示顏色的亮度(L*, L* = 0生成黑色而L* = 100指示白色),它在紅色/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)和它在黃色和藍色之間的位置(b*負值指示藍色而正值指示黃色)。
已經建立的L*a*b* 色彩模型來充當用做參照的設備無關的模型。要認識到永遠不能精確的在視覺上表示這個模型中顏色的完全色域是至關重要的。它們只是用來幫助理解概念而天生就不精確的。
因為L*a*b* 模型是三維模型,它只能在三維空間中完全表現出來。
“L*a*b*”模型也被表達為“L*C*h(a*, b*)”,它把a* 和b* 變換為輻射表示。 [1]?
4.RGB和CMYK
在RGB或CMYK值與L*a*b* 之間沒有轉換的簡單公式,因為RGB和CMYK色彩空間是設備依賴的。RGB或CMYK值首先必須被變換到特定絕對色彩空間中,比如sRGB或Adobe RGB。這種調整將是設備依賴的,但是變換的結果數據是設備無關的,允許把數據變換成CIE 1931色彩空間并接著變換成L*a*b*。 [2]
二、色差儀 Lab數值的分析
△L*,△a*,△b*,為參考樣品和被測樣品之間明度L*和色度指數a*,b*的差值。色差值用△E來表示,是總色差。一般情況下色差儀都會給出相應的結果。其中,△L+表示偏白,△L-表示偏黑;△a+表示偏紅,△a-表示偏綠;△b+表示偏黃,△b-表示偏藍;
具體計算方法和亮度差△L、紅綠差△ A、黃藍差△B都有關系。計算機公式為:△E*=[(△L*)2+(△ a*)2+(△b*)2]ˇ1/2。
另外,根據實際的觀察經驗來說:
當△E在0-1之間,色差肉眼是分辨不出來的。
若△E在1-2之間,人的眼睛輕微的察覺了,如果色差敏感度不高的話,還是看不出來。
如果△E在2-3之間,可以稍微清晰的辨別出物質間的色差,不過相對來說還不是很明顯。
一旦△E達到了3.5-5之間,色差就非常明顯了。
那么△E在5以上,看起來就是兩種顏色了。