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CIELAB顏色空間介紹

顏色空間也稱彩色模型(又稱彩色空間或彩色系統(tǒng)）它的用途是在某些標(biāo)準(zhǔn)下用通常可接受的方式對(duì)彩色加以說明。

與顏色為友，讓顏色做到真實(shí)而統(tǒng)一。那既然這樣，我們要做到兩個(gè)方面。第一，如何定義顏色，如何量化顏色。第二，如何管理顏色。

今天先講講顏色的定義和量化。

色空間：RGB

早在1704年，牛頓提出顏色的本質(zhì)是光；在1854年，格拉斯曼總結(jié)出格拉斯曼顏色混合定律；之后1855年，麥克斯韋提出紅綠藍(lán)三種色光混合，可以生成各種色調(diào)的顏色。

那么紅綠藍(lán)這三種顏色就能搭配出所有顏色嗎？

這個(gè)問題，取決于“是不是所有的顏色都可以拆分成紅黃藍(lán)的組合”。即，紅黃藍(lán)三色光相加，能不能生成所有人類能夠感知到的顏色？

然后科學(xué)家們就開始了各種實(shí)驗(yàn)，最后發(fā)現(xiàn)答案是：

能，然而也不能。

“光譜色的色度特性”實(shí)驗(yàn)

通過測(cè)試，得到一個(gè)特定顏色的光譜之后，就知道了這個(gè)顏色每一個(gè)波長(zhǎng)的強(qiáng)度值，也就知道了跟它等價(jià)的三原色光（RGB）的強(qiáng)度值。

這樣一來，就有了和這個(gè)特定的光譜等價(jià)的、RGB三原色光的配比值。

這個(gè)配比值，就可以用來大致的量化顏色。

經(jīng)過歸一化處理之后的配比值，就是所謂的色度坐標(biāo)。

如此一來，自然界中、人眼能分辨的所有顏色。只要你能分辨出來的顏色，都可以用這個(gè)辦法來量化。雖然用光譜曲線也能對(duì)顏色進(jìn)行（唯一的）描述，但是！從780nm到380nm，數(shù)量巨大，十分不直觀！

這樣的命名方式是不現(xiàn)實(shí)的。所以說，不是所有的顏色都可以拆分成紅黃藍(lán)的組合。

RGB色空間

色空間：XYZ

但如果用RGB的配比值來命名，就只需要3個(gè)數(shù)據(jù)（經(jīng)過歸一化之后，只需要兩個(gè)數(shù)據(jù)）。

人類走到這一步，花了三百年時(shí)間。

在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了一個(gè)數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)變換（坐標(biāo)從rgb換成了xyz）

三刺激值

這就是我們平時(shí)看到的CIE 1931 XYZ色度圖。

當(dāng)然，這樣一來，三刺激值中包含的“明度”信息就完全丟失了，只剩下了相對(duì)比值的信息。所以CIE 1931XYZ色度圖里只能看出色度（色調(diào)、飽和度）的信息，看不出明度。

色空間：Munsell

1905年，美國(guó)畫家孟塞爾總結(jié)了兩個(gè)世紀(jì)以來顏色科學(xué)工作者的經(jīng)驗(yàn)和研究成果，提出了孟塞爾顏色系統(tǒng)。

Munsell色空間

孟塞爾顏色分類方法屬于純粹的心理顏色分類方法，其立體空間表征了顏色的三個(gè)基本視覺參數(shù)，即明度、色調(diào)、飽和度。

孟賽爾色卡

孟塞爾圖冊(cè)作為孟塞爾顏色系統(tǒng)的實(shí)物顏色樣本，在紡織、染料、涂料、油墨、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、攝影、彩色電視等各種顏色相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)以及顏色科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。

色空間：CIE Lab和CIE Luv

為了更客觀更準(zhǔn)確地測(cè)量和評(píng)價(jià)顏色的差別，國(guó)際照明委員會(huì)CIE于1976年正式提出了兩個(gè)改進(jìn)的均勻顏色空間，即CIE1976L*u*v顏色空間和CIE1976L*a*b顏色空間。兩者數(shù)值可以相互轉(zhuǎn)換，尤其是CIE1976L*a*b顏色空間是當(dāng)時(shí)使用效果最好的色空間，得到了及其廣泛的應(yīng)用。