CIELab颜色空间色度值计算的一般过程是怎样的？

CIELab颜色空间来源于对ANLAB颜色空间的简化，是对三刺激值CIEXYZ颜色空间的非线性变换，其颜色空间的色度值L、a、b值与X、Y、Z值之间存在一定的转换关系。那么，CIELab颜色空间色度值计算的一般过程是怎样的？本文对CIELab颜色空间色度值计算的一般过程做了介绍。

CIELab颜色空间介绍：

CIELab颜色空间是基于生理特征的均匀颜色空间，是由明度（L）和两个色度分量a、b共三个分量构成，L表示颜色的明度，也常被称作亮度，取值范围在[0，100]，表示从纯黑到纯白。a表示从绿色到红色，-a最小表示绿色，+a最大表示红色，取值范围在[-128，127]，-a到+a是绿色到红色颜色渐变的过程。b表示从蓝色到黄色的范围，同样原理，-b到+b是由蓝色逐渐过渡到黄色的过程，取值范围在[-128，127]。CIELab颜色空间是颜色量化最均匀的颜色分布，在样品色差评比系统中，很多公式都是依赖该颜色空间的，它是颜色差异的规范化空间，能够解决颜色量化的等距度量，其均匀性较好。

但CIELab色空间与视觉无直接对应，也就是说，当给出Lab一组值时，不能形象地想象出具体颜色。为此，可以用CIELab空间变形后得到的圆柱形颜色空间CIELCH来表示。该颜色空间由L、C、H表示。纵坐标L*值同样对应于颜色三要素的明度，取值0-100；C*代表彩度，即某一颜色的坐标位置与原点的距离，取值0-181，圆心处颜色的饱和度C*值为0，离圆心越远C*的值越大；H*为色调，取值0°-360°，h*代表色调角，是某一颜色坐标在色品平面内的投影点和坐标原点的连线与a轴的夹角。规定h*从正a轴（红）开始为0°，逆时针为正，正b轴（黄）为90°，负a轴（绿）为180°，负b轴（蓝）为270°。二者之间存在一定的数学转换关系，如下所示：

CIELab颜色空间色度值计算的一般过程：

CIELab颜色空间来源于对ANLAB颜色空间的简化，是对三刺激值CIE XYZ颜色空间的非线性变换，即，

式中，X、Y、Z表示颜色样品的三刺激值，Xn、Yn、Zn表示同样照明条件下一个完全漫反射体表面的三刺激值。首先通过将三刺激值做归一化处理（即X/Xn、Y/Yn、Z/Zn），使用vonkries色适应变换函数，然后在通过CIELab公式中的立方根函数进行非线性压缩。

从CIELAB的计算公式来看一下CIELAB的计算过程：

1.需要两组三刺激值：刺激本身的XYZ和参考白的Xn、Yn、Zn。

2.接着这两组三刺激值被用到一个变异的Von Kries色适应变换中。刺激的XYZ经过参考白的规范化处理（X/Xn，Y/Yn，和Z/Zn，根据Von Kries假说，这种规范化处理就是在参考光源下的色适应）。这里三刺激值不是像通常的色适应变换那样首先转换成视锥响应，而是直接转换成适应后的视锥响应，称这样的色适应过程为一个错误的Von Kries色适应变换（该提法是与正确的Von Kries色适应变换相比较，正确的Von Kries色适应变换是将三刺激值先转换视锥响应再转换适应后的视锥响应）。

3.在CIELAB的计算公式中，三次方根表示对适应后视锥响应的一个非线性压缩。

4.接下来这些信号再组合3个响应维数，与对立色学说的黑一白、红一绿、黄-蓝响应相对应。

5.最后，在等式中乘上合适的常量以生成所要求的均匀感知空间和3个维数之间合适的关系。

6.CIELAB的L*，a*和b*三维组合成一个笛卡尔坐标，形成一个三维的色空间（圆柱形的坐标系统）。

7.圆柱形的坐标系统又提供了对彩度和色相的预测。

从上面的过程可以看出CIELAB以一个刺激和参考白点的三刺激值作为输入值，最后得到明度、彩度、色相，因此是一个简单的色貌模型。