色差仪L、a、b、c、h值有什么含义?如何转换？

2025-06-20

L、a、b、c、h值是色差仪CIELab颜色空间和CIELch颜色空间的色度值，而CIELch颜色空间是从CIELab颜色空间衍生而来的圆柱形色彩模型，一个颜色可以用CIELab颜色空间表示，也可以用CIELch颜色空间表示。本文对色差仪L、a、b、c、h值的含义及转换方法做了介绍。

色差仪CIELab颜色空间介绍

1.构成要素

L*（亮度轴）：代表颜色的亮度或明度，取值范围从0（绝对黑色）到100（绝对白色）。

a*（红绿轴）：表示颜色在红绿色轴上的位置。取值范围通常在-128到+128之间。a为正值时，颜色偏向红色；a值越大，红色的成分越明显。a为负值时，颜色偏向绿色；a值越小，绿色的成分越突出。

b*（黄蓝轴）：表示颜色在黄蓝色轴上的位置。取值范围也是-128到+128。b为正值时，颜色偏向黄色；b值越大，黄色的成分越多。b为负值时，颜色偏向蓝色；b值越小，蓝色的成分越显著。

2.特点

均匀性：在该颜色空间中，两点之间的欧几里得距离（色差值）与人们对颜色差异的感知程度具有较好的一致性。也就是说，在CIELab颜色空间中，相同大小的色差值在视觉上看起来颜色差异程度是相近的，这使得颜色的比较和评估更加准确和可靠。

设备独立性：不依赖于具体的显示设备或测量设备的特性，能够准确地描述颜色本身的属性。因此，它可以作为不同设备之间颜色转换和匹配的标准，便于在不同的颜色处理环节中保持颜色的一致性。

色差仪CIELch颜色空间介绍

1.构成要素

L（亮度）：与CIELab颜色空间中的L含义一致，表示颜色的明亮程度，范围从0（绝对黑色）到100（绝对白色）。

C（彩度）：也叫饱和度，指颜色的鲜艳程度或纯度。其取值范围从0开始，数值越大，颜色越鲜艳、越饱和；当C值为0时，颜色为灰色，没有色彩倾向。

h（色调角）：用于表示颜色的具体色调，单位是度（°）。从0°到360°变化，不同的角度对应不同的颜色。通常规定0°（或360°）为红色，90°为黄色，180°为绿色，270°为蓝色。例如，h值为60°左右时，颜色偏向橙色；h值为240°左右时，颜色偏向蓝色。

2.特点

直观性：相比CIELab颜色空间，CIELch颜色空间在描述颜色时更符合人类对颜色的直观感受。亮度（L）、彩度（C）和色调（h）三个参数相对独立，人们可以更直观地理解和调整颜色的各个属性。

便于颜色比较：在进行颜色差异比较时，CIELch颜色空间中的彩度和色调差异可以更清晰地反映颜色之间的区别。比如，当两个颜色的亮度相同（L值相同）时，通过比较彩度（C值）和色调（h值）的差异，能够快速判断它们在鲜艳程度和色调上的不同。

CIElab颜色空间和CIElch颜色空间区别

1.颜色坐标表示不同

CIELab：采用直角坐标系，由明度（L*）、红/绿轴（a*）和黄/蓝轴（b*）三个坐标表示颜色。

CIELch：是基于CIELab颜色空间的圆柱形色彩模型，用明度（L）、彩度（C）和色调角（h）来表示颜色。

2.颜色描述侧重点不同

CIELab：侧重于颜色的对立维度描述，通过a*、b值明确颜色在红-绿、黄-蓝方向上的位置和程度，能精确反映颜色在这两个维度上的变化。

CIELch：更符合人类对颜色的直观感受，将颜色的描述分为明度、彩度和色调三个相对独立的属性。人们可以更直观地通过调整C值改变颜色的鲜艳度，通过调整h值选择不同的色调，便于进行颜色的搭配和设计。

3.应用场景不同

CIELab：在色差评估系统中广泛应用，由于其均匀性，任意两点之间的几何距离能精确反映人眼感知到的色差大小，常用于工业生产中的颜色质量控制，如纺织、油漆、塑料、印刷等行业，以确保产品颜色与标准颜色的一致性。

CIELch：在色彩设计与艺术创作领域应用广泛，设计师可以更直观地根据亮度、彩度和色调来选择和搭配颜色，以实现特定的视觉效果和设计意图。在一些对颜色直观描述和调整要求较高的场景，如室内设计、平面设计等，CIELch颜色空间也更为适用。

4.色差计算方式不同

CIELab：色差公式为△E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2，通过计算样品颜色与标准颜色在L*、a*、b*三个维度上的差值的平方和的平方根，得到总色差值。

CIELch：△C偏差为正，实测偏鲜；△C偏差为负，实测偏土。△H=[(△Eab)2-(△L)2-(△C)2)]1/2表示色调差异。△H偏差为正，实测偏逆时针方向色调；△H偏差为负，偏顺时针方向色调。当颜色的彩度C＞10或L在27左右、C＞18时，一般采用CIELCH色差公式。

色差仪L、a、b值和L、c、h值关系：

色差仪中的L、a、b值和L、c、h值都是用于描述颜色的参数，它们之间存在一定的转换关系，具体如下：

L值：在CIELab和CIELch颜色空间中，L值的含义是相同的，都代表颜色的亮度或明度，取值范围通常为0到100，0表示黑色，100表示白色。

c值与a、b值的关系：c值代表彩度，即颜色的饱和度或纯度，其计算公式为c=（a2+b2）1/2。a值和b值分别表示颜色在红/绿轴和黄/蓝轴上的色度值，a、b值的绝对值越大，c值越大，颜色越鲜艳；当a、b值都为0时，c值为0，颜色为灰色。

h值与a、b值的关系：h值代表色调角，用于表示颜色的具体色相，可通过公式h=arctan(b/a)计算（需注意处理象限转换）。规定从正a轴（红色）开始为0°，逆时针为正，正b轴（黄色）为90°，负a轴（绿色）为180°，负b轴（蓝色）为270°。例如，若a＞0，b≥0，则0°≤h＜90°，颜色位于第一象限，偏向红色和黄色之间；若a≤0，b＞0，则90°≤h＜180°，颜色位于第二象限，偏向黄色和绿色之间。

色差仪L、a、b值和L、c、h值转换：

由CIELab颜色空间转换为CIELch颜色空间的公式如下：

亮度：L值不变，直接从CIELab颜色空间中的L*获取。

彩度：C=（a2+b2）1/2，根据CIELab颜色空间中的a和b计算得出。

色调：H=arctan(b/a)，计算时需根据a和b的正负判断色调角H在0°—360°内的变化。具体如下：

若a＞0，b≥0，则0°≤H＜90°。

若a≤0，b＞0，则90°≤H＜180°。

若a＜0，b≤0，则180°≤H＜270°。

若a≥0，b＜0，则270°≤H＜360°。

由CIELch颜色空间转换为CIELab颜色空间的公式如下：

亮度：同样L值不变，直接从CIELch颜色空间中的L获取。

a值：a=Cxcos(H)。

b值：b=Cxsin(H)。