色差儀L、a、b、c、h值有什么含義?如何轉換？

2025-06-20

L、a、b、c、h值是色差儀CIELab顏色空間和CIELch顏色空間的色度值，而CIELch顏色空間是從CIELab顏色空間衍生而來的圓柱形色彩模型，一個顏色可以用CIELab顏色空間表示，也可以用CIELch顏色空間表示。本文對色差儀L、a、b、c、h值的含義及轉換方法做了介紹。

色差儀CIELab顏色空間介紹

1.構成要素

L*（亮度軸）：代表顏色的亮度或明度，取值范圍從0（絕對黑色）到100（絕對白色）。

a*（紅綠軸）：表示顏色在紅綠色軸上的位置。取值范圍通常在-128到+128之間。a為正值時，顏色偏向紅色；a值越大，紅色的成分越明顯。a為負值時，顏色偏向綠色；a值越小，綠色的成分越突出。

b*（黃藍軸）：表示顏色在黃藍色軸上的位置。取值范圍也是-128到+128。b為正值時，顏色偏向黃色；b值越大，黃色的成分越多。b為負值時，顏色偏向藍色；b值越小，藍色的成分越顯著。

2.特點

均勻性：在該顏色空間中，兩點之間的歐幾里得距離（色差值）與人們對顏色差異的感知程度具有較好的一致性。也就是說，在CIELab顏色空間中，相同大小的色差值在視覺上看起來顏色差異程度是相近的，這使得顏色的比較和評估更加準確和可靠。

設備獨立性：不依賴于具體的顯示設備或測量設備的特性，能夠準確地描述顏色本身的屬性。因此，它可以作為不同設備之間顏色轉換和匹配的標準，便于在不同的顏色處理環節中保持顏色的一致性。

色差儀CIELch顏色空間介紹

1.構成要素

L（亮度）：與CIELab顏色空間中的L含義一致，表示顏色的明亮程度，范圍從0（絕對黑色）到100（絕對白色）。

C（彩度）：也叫飽和度，指顏色的鮮艷程度或純度。其取值范圍從0開始，數值越大，顏色越鮮艷、越飽和；當C值為0時，顏色為灰色，沒有色彩傾向。

h（色調角）：用于表示顏色的具體色調，單位是度（°）。從0°到360°變化，不同的角度對應不同的顏色。通常規定0°（或360°）為紅色，90°為黃色，180°為綠色，270°為藍色。例如，h值為60°左右時，顏色偏向橙色；h值為240°左右時，顏色偏向藍色。

2.特點

直觀性：相比CIELab顏色空間，CIELch顏色空間在描述顏色時更符合人類對顏色的直觀感受。亮度（L）、彩度（C）和色調（h）三個參數相對獨立，人們可以更直觀地理解和調整顏色的各個屬性。

便于顏色比較：在進行顏色差異比較時，CIELch顏色空間中的彩度和色調差異可以更清晰地反映顏色之間的區別。比如，當兩個顏色的亮度相同（L值相同）時，通過比較彩度（C值）和色調（h值）的差異，能夠快速判斷它們在鮮艷程度和色調上的不同。

CIElab顏色空間和CIElch顏色空間區別

1.顏色坐標表示不同

CIELab：采用直角坐標系，由明度（L*）、紅/綠軸（a*）和黃/藍軸（b*）三個坐標表示顏色。

CIELch：是基于CIELab顏色空間的圓柱形色彩模型，用明度（L）、彩度（C）和色調角（h）來表示顏色。

2.顏色描述側重點不同

CIELab：側重于顏色的對立維度描述，通過a*、b值明確顏色在紅-綠、黃-藍方向上的位置和程度，能精確反映顏色在這兩個維度上的變化。

CIELch：更符合人類對顏色的直觀感受，將顏色的描述分為明度、彩度和色調三個相對獨立的屬性。人們可以更直觀地通過調整C值改變顏色的鮮艷度，通過調整h值選擇不同的色調，便于進行顏色的搭配和設計。

3.應用場景不同

CIELab：在色差評估系統中廣泛應用，由于其均勻性，任意兩點之間的幾何距離能精確反映人眼感知到的色差大小，常用于工業生產中的顏色質量控制，如紡織、油漆、塑料、印刷等行業，以確保產品顏色與標準顏色的一致性。

CIELch：在色彩設計與藝術創作領域應用廣泛，設計師可以更直觀地根據亮度、彩度和色調來選擇和搭配顏色，以實現特定的視覺效果和設計意圖。在一些對顏色直觀描述和調整要求較高的場景，如室內設計、平面設計等，CIELch顏色空間也更為適用。

4.色差計算方式不同

CIELab：色差公式為△E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2，通過計算樣品顏色與標準顏色在L*、a*、b*三個維度上的差值的平方和的平方根，得到總色差值。

CIELch：△C偏差為正，實測偏鮮；△C偏差為負，實測偏土。△H=[(△Eab)2-(△L)2-(△C)2)]1/2表示色調差異。△H偏差為正，實測偏逆時針方向色調；△H偏差為負，偏順時針方向色調。當顏色的彩度C＞10或L在27左右、C＞18時，一般采用CIELCH色差公式。

色差儀L、a、b值和L、c、h值關系：

色差儀中的L、a、b值和L、c、h值都是用于描述顏色的參數，它們之間存在一定的轉換關系，具體如下：

L值：在CIELab和CIELch顏色空間中，L值的含義是相同的，都代表顏色的亮度或明度，取值范圍通常為0到100，0表示黑色，100表示白色。

c值與a、b值的關系：c值代表彩度，即顏色的飽和度或純度，其計算公式為c=（a2+b2）1/2。a值和b值分別表示顏色在紅/綠軸和黃/藍軸上的色度值，a、b值的絕對值越大，c值越大，顏色越鮮艷；當a、b值都為0時，c值為0，顏色為灰色。

h值與a、b值的關系：h值代表色調角，用于表示顏色的具體色相，可通過公式h=arctan(b/a)計算（需注意處理象限轉換）。規定從正a軸（紅色）開始為0°，逆時針為正，正b軸（黃色）為90°，負a軸（綠色）為180°，負b軸（藍色）為270°。例如，若a＞0，b≥0，則0°≤h＜90°，顏色位于第一象限，偏向紅色和黃色之間；若a≤0，b＞0，則90°≤h＜180°，顏色位于第二象限，偏向黃色和綠色之間。

色差儀L、a、b值和L、c、h值轉換：

由CIELab顏色空間轉換為CIELch顏色空間的公式如下：

亮度：L值不變，直接從CIELab顏色空間中的L*獲取。

彩度：C=（a2+b2）1/2，根據CIELab顏色空間中的a和b計算得出。

色調：H=arctan(b/a)，計算時需根據a和b的正負判斷色調角H在0°—360°內的變化。具體如下：

若a＞0，b≥0，則0°≤H＜90°。

若a≤0，b＞0，則90°≤H＜180°。

若a＜0，b≤0，則180°≤H＜270°。

若a≥0，b＜0，則270°≤H＜360°。

由CIELch顏色空間轉換為CIELab顏色空間的公式如下：

亮度：同樣L值不變，直接從CIELch顏色空間中的L獲取。

a值：a=Cxcos(H)。

b值：b=Cxsin(H)。