CIELAB測色系統與CIELCH測色系統的關系及轉換

CIELAB測色系統是顏色測量中最常用的測色系統，該測色系統用三個維度對顏色進行描述。CIELCH測色系統是從CIELab測色系統推導出來的，一種顏色可以用CIELAB表示，也可以用CIELCH表示。本文對CIELAB測色系統與CIELCH測色系統的關系及轉換做了介紹。

CIELAB測色系統介紹：

CIELab顏色空間是顏色量化中最常用的一種顏色空間，是基于生理特征的均勻顏色空間，是由明度（L）和兩個色度分量a、b共三個分量構成，L表示顏色的明度，也常被稱作亮度，取值范圍在[0，100]，表示從純黑到純白。a表示從綠色到紅色，-a最小表示綠色，+a最大表示紅色，取值范圍在[-128，127]，-a到+a是綠色到紅色顏色漸變的過程。b表示從藍色到黃色的范圍，同樣原理，-b到+b是由藍色逐漸過渡到黃色的過程，取值范圍在[-128，127]。其模型如下如所示：

CIELab均勻顏色空間表示顏色的方式模擬了人眼對顏色的感覺。如上圖所示，顏色的明度感覺用縱坐標軸L*表示。所以，所有的非彩色都位于縱坐標軸上，從下到上依次為黑、深灰、灰、淺灰和白。根據圖中的幾何關系，該顏色的色調H*可以用其在a*與b*平面的投影到縱坐標軸連線與a*坐標軸的轉角h*ab表示；彩度（或飽和度）C*可以用該點到縱坐標軸的距離來表示。因此，可以得到：

在CIELAB顏色空間中，兩個顏色之間的色差可以用歐氏距離來表示：

其中L*是CIELAB空間的明度值，a*，b*為色品坐標，△L*、△a*和△b*分別是CIELAB空間中三個標尺的差值。

色差△E*ab，也可以用明度差△L*、彩度差△C*ab色調差△H*ab定義，即：

CIELAB測色系統與CIELCH測色系統的關系及轉換：

CIELCH顏色空間采用同CIELab一樣的顏色空間模型，把LAB用極坐標的方式表示LCH的顏色空間。如下圖所示，L*表示顏色的亮度值，C*表示顏色的飽和度值，H*表示顏色的色相值。縱坐標L*值同樣對應于顏色三要素的明度，取值0-100；C*代表彩度，即某一顏色的坐標位置與原點的距離，取值0-181，圓心處顏色的飽和度C*值為0，離圓心越遠C*的值越大；H*為色調，取值0°-360°，h*代表色調角，是某一顏色坐標在色品平面內的投影點和坐標原點的連線與a軸的夾角。規定h*從正a軸（紅）開始為0°，逆時針為正，正b軸（黃）為90°，負a軸（綠）為180°，負b軸（藍）為270°。LCH值與人們描述顏色的習慣更一致，但對于顏色測量來說，一般用LAB來描述顏色。

CIELCH色彩空間是從CIELab色彩空間推導出來的，一種顏色可以用LAB表示，也可以用LCH表示。CIELab與CIELCH之間的轉換關系為：