色差儀是利用具有特定光譜靈敏度的光電積分元件，運(yùn)用特定的顏色空間，對(duì)色樣之間的顏色差異進(jìn)行比較，并給出相應(yīng)的色度值，將顏色進(jìn)行量化。對(duì)于色差儀L*a*b*數(shù)值的含義，許多的用戶不是很了解。本文對(duì)色差儀L*a*b*的含義及其與Lab的區(qū)別做了介紹。

色差儀L*a*b*的含義：

CIEL*a*b*均勻顏色空間表示顏色的方式，模擬了人眼對(duì)顏色的感覺。如下圖所示，顏色的明度感覺用縱坐標(biāo)L*軸表示，黑色位于最下端，對(duì)應(yīng)明度L*=0；白色最亮位于最上端，對(duì)應(yīng)明度L*=100。a*軸與b*軸共同表示彩色的特性，a*軸正方向代表紅色（偏品紅）的變化，a*軸負(fù)方向代表綠色的變化；b*軸正方向代表黃色變化，b*軸負(fù)方向代表藍(lán)色變化。這四個(gè)變化方向構(gòu)成互補(bǔ)對(duì)抗顏色的模型。如下圖所示：

在CIEL*a*b*均勻顏色空間中，a*與b*的值表示顏色感覺中的彩色成分。當(dāng)a*和b*的值均為0時(shí)，顏色的飽和度為0，即非彩色，其坐標(biāo)點(diǎn)落到縱坐標(biāo)軸上。所以，所有的非彩色都位于縱坐標(biāo)軸上，從下到上依次為黑、深灰、灰、淺灰和白。顏色的坐標(biāo)點(diǎn)距縱坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)，則顏色就越鮮艷。根據(jù)這一性質(zhì)，可以用a*和b*的值進(jìn)一步計(jì)算色調(diào)和飽和度，并使其與顏色的感覺更加接近。

任一個(gè)顏色在CIE1976L*a*b*均勻顏色空間的坐標(biāo)位置為P，則其對(duì)應(yīng)的明度值為縱坐標(biāo)的高度，對(duì)應(yīng)的a*與b*坐標(biāo)值為該點(diǎn)在a*與b*坐標(biāo)軸上的投影。根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，該顏色的色調(diào)H*可以用該點(diǎn)在a*-b*平面的投影到縱坐標(biāo)軸連線與a*坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)角表示；彩度（或飽和度）C*可以用該點(diǎn)到縱坐標(biāo)軸的距離來表示。因此，可以得到色調(diào)角和彩度分別為：

根據(jù)a*和b*值的正負(fù)，可以判斷色調(diào)角在0°～360°內(nèi)的變化：如a*＞0，b*≥0，則0≤h*ab<90°；如a*≤0，b*＞0，則90°≤h*ab＜180°；如a*＜0，b*≤0，則180°≤h*ab＜270°；如a*≥0，b*＜0，則270≤h*ab＜360°。

結(jié)合上圖可知，在a*-b*平面上，色調(diào)角在0°～90°范圍內(nèi)，a*與b*值都大于0，其間的顏色都由紅和黃原色混合而成；色調(diào)角在90°～180°范圍內(nèi)，a*值小于0，b*值大于0，其間的顏色由黃和綠原色混合而成；色調(diào)角在180°～270°范圍內(nèi)，a*與b*值都小于0，其間的顏色由綠與藍(lán)原色混合而成；色調(diào)角在270°～360°范圍內(nèi)，a*值大于0，b*值小于0，其間的顏色由藍(lán)和紅原色混合而成。

色差儀L*a*b*和Lab的區(qū)別：

Lab指的是Hunter Lab，它是建立在顏色對(duì)立理論基礎(chǔ)上的三維直角坐標(biāo)系，是不帶星號(hào)的。CIEL*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。L、a和b后面的星號(hào)（*）是全名的一部分，因?yàn)樗鼈儽硎綥*、a*和b*，不同于L、a和b。這2種表色系統(tǒng)都是建立在顏色對(duì)立理論基礎(chǔ)上的，應(yīng)用都比較廣泛，區(qū)分這2種表色系統(tǒng)還是很有必要的。

Hunter Lab和CIELAB顏色體系的計(jì)算公式不同，雖然都是由X、Y、Z經(jīng)數(shù)學(xué)計(jì)算而來，但是色度量的取值不同。比如同樣是瓷磚的顏色——黃色，Hunter Lab體系的顏色參數(shù)值為L=61.42，a=+18.11，b=+32.23，而CIELAB體系的顏色參數(shù)值則分別為L*=67.81，a*=+19.56，b*=+58.16。

2個(gè)色度空間與視覺感官的均勻性都存在差異。比如雖然CIELAB色空間是 CIE 推薦的均勻顏色空間，而實(shí)際上CIELAB空間對(duì)于人眼的色彩感覺來說也還是不均勻的。在該空間的某個(gè)區(qū)域（如紅色區(qū)域）取2個(gè)色樣點(diǎn)與另一區(qū)域（如綠色區(qū)域）同等距離的2個(gè)色樣點(diǎn)作比較，會(huì)發(fā)現(xiàn)在紅色區(qū)域的2個(gè)色樣的視感覺差別和綠色區(qū)域的2個(gè)色樣的視感覺差別不一樣，即在不同顏色區(qū)域，色彩的寬容量數(shù)值是不相等的。HunterLab和CIELAB的色空間示意圖如下圖所示。

色差儀L*a*b*和L*c*h*轉(zhuǎn)換方法：

顏色空間的轉(zhuǎn)換意味著將一個(gè)顏色空間中的顏色特征信息轉(zhuǎn)換到另一色彩空間以，獲得相應(yīng)的顏色信息，即用不同顏色空間中的數(shù)據(jù)來表示相同的顏色。

Lch顏色空間是Lab空間變形后得到的圓柱形顏色空間。該顏色空間由L、C、H表示?？v坐標(biāo)L*值同樣對(duì)應(yīng)于顏色三要素的明度，取值0-100；C*代表彩度，即某一顏色的坐標(biāo)位置與原點(diǎn)的距離，取值0-181，圓心處顏色的飽和度C*值為0，離圓心越遠(yuǎn)C*的值越大；H*為色調(diào)，取值0°-360°，h*代表色調(diào)角，是某一顏色坐標(biāo)在色品平面內(nèi)的投影點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)的連線與a軸的夾角。規(guī)定h*從正a軸（紅）開始為0°，逆時(shí)針為正，正b軸（黃）為90°，負(fù)a軸（綠）為180°，負(fù)b軸（藍(lán)）為270°。其有如下數(shù)學(xué)換算關(guān)系：

LCH色彩空間是從CIELAB色彩空間推導(dǎo)出來的，一種顏色可以用LAB表示，也可以用LCH表示。采用LCH對(duì)圖像進(jìn)行修正符合日常生活中對(duì)色彩進(jìn)行描述的習(xí)慣，色彩修正更加便于理解、更加直觀和易于控制。