CIELAB测色系统与CIELCH测色系统的关系及转换

CIELAB测色系统是颜色测量中最常用的测色系统，该测色系统用三个维度对颜色进行描述。CIELCH测色系统是从CIELab测色系统推导出来的，一种颜色可以用CIELAB表示，也可以用CIELCH表示。本文对CIELAB测色系统与CIELCH测色系统的关系及转换做了介绍。

CIELAB测色系统介绍：

CIELab颜色空间是颜色量化中最常用的一种颜色空间，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]。其模型如下如所示：

CIELab均匀颜色空间表示颜色的方式模拟了人眼对颜色的感觉。如上图所示，颜色的明度感觉用纵坐标轴L*表示。所以，所有的非彩色都位于纵坐标轴上，从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。根据图中的几何关系，该颜色的色调H*可以用其在a*与b*平面的投影到纵坐标轴连线与a*坐标轴的转角h*ab表示；彩度（或饱和度）C*可以用该点到纵坐标轴的距离来表示。因此，可以得到：

在CIELAB颜色空间中，两个颜色之间的色差可以用欧氏距离来表示：

其中L*是CIELAB空间的明度值，a*，b*为色品坐标，△L*、△a*和△b*分别是CIELAB空间中三个标尺的差值。

色差△E*ab，也可以用明度差△L*、彩度差△C*ab色调差△H*ab定义，即：

CIELAB测色系统与CIELCH测色系统的关系及转换：

CIELCH颜色空间采用同CIELab一样的颜色空间模型，把LAB用极坐标的方式表示LCH的颜色空间。如下图所示，L*表示颜色的亮度值，C*表示颜色的饱和度值，H*表示颜色的色相值。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°。LCH值与人们描述颜色的习惯更一致，但对于颜色测量来说，一般用LAB来描述颜色。

CIELCH色彩空间是从CIELab色彩空间推导出来的，一种颜色可以用LAB表示，也可以用LCH表示。CIELab与CIELCH之间的转换关系为：