色差仪L、a、b、c、h值的含义及其色差值表示方法

色差仪L、a、b、c、h值的含义及其色差值表示方法

色差仪在进行颜色测量时，会输出L、a、b、c、h五个值作为颜色标尺。其中，L值表示颜色的明度，a值和b值分别表示红绿和黄蓝两个方向的色度，c值表示彩度（饱和度），h值表示色相（色调）。本文将详细介绍这些参数的具体含义及其在色差测量中的应用。

色差仪L、a、b、c、h值的含义

色差仪主要是根据光学原理，用特定的测色系统进行测定。常用的测色系统为CIELab彩色系统，CIELa表色系统，亦称Lab表色系。Lab色空间就是用L*、a、b3个1组的数值来表示任何一种颜色。用色差仪可以测定任何一种颜色的L、a*、b值，根据所测的L、a*、b*值可以判断不同颜色的差别。另外，色差仪还可以同时测出色C和色调角H°。它们的具体含义如下：

参数L为颜色的明度值，明度是指色彩的明亮程度。各种有色物体由于它们的反射光量的区别而产生颜色的明暗强弱。色彩的明度有两种情况：一是同一色相不同明度。如同一颜色在强光照射下显得明亮，弱光照射下显得较灰暗模糊；二是各种颜色的纯色明度不同。每一种纯色都有与其相应的明度，如黄色明度最高，蓝紫色明度最低，红、绿色为中间明度。明度值在（0，100）区间内变化L=0指示黑色，L*=100指示白色，越靠近100 表示越明亮。

a通道显示的颜色范围是：绿色-50%灰（中性灰）-红色。在这个通道的灰度图中，暗调部分，即小于50%灰（色阶值为128）表示绿色。而且在灰度图中颜色越暗，即越低于50%灰，绿色的饱和度就越高；颜色灰度值越接近50%灰，绿色的饱和度就越低。同时，亮调部分，即大于50%灰（色阶值为128）表示红色。颜色越亮，红色饱和度越高，反之，越接近50%灰，红色的饱和度越低。

b通道显示的颜色范围是：蓝色——50%灰（中性灰）——黄色，在这个通道的灰度图中，暗调部分，即小于50%灰（色阶值为128）表示蓝色。而且在灰度图中颜色越暗，即越低于50%灰，蓝色的饱和度就越高；颜色灰度值越接近50%灰，蓝色的饱和度就越低。同时，亮调部分，即大于50%灰（色阶值为128）表示黄色。颜色越亮，黄色饱和度越高，反之，越接近50%灰，黄色的饱和度越低。

彩度值C*（即饱和度）是描述色彩离开相同明度中性灰色程度的色彩感觉属性，是主观心理量。C是由色度决定来体现颜色鲜艳程度的值，数值越大说明物体颜色越鲜艳即饱和度越高，反之则越暗淡。彩度在色度图上以a、b*为坐标点，在（0，60）区域内变化，彩度强弱体现在坐标点与原点连线的长度上。坐标点的位置越靠近原点即连线越短颜色中性灰度越强烈，颜色表现越暗，反之颜色饱和程度越大颜色越鲜艳。坐标点与原点的连线斜率越小颜色越红，斜率越大越黄（以第一象限为例）。

色相H*（即色调）是指能够比较确切地表示某种颜色色调的名称。色彩的成分越多，其色相越不鲜明。色相从正横坐标开始，以逆时针的方向偏转，在（0°，360°）区域内变化（H负值则为逆时针角度）。H越接近0°表示颜色越靠近红色，以红色为0度（360 度）；黄色为60度；绿色为120度；青色为180度；蓝色为240度；品红色为300度划分。

色差仪L、a、b、c、h色差值表示方法

色差就是指用数值的方式表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。若两个色彩样品都按L*、a*、b*标定颜色，则两者之间单项色差及总色差总色差△E可用下列公式计算：

明度差：△L*=L1-L2
△L*＞0表示样品色比标准色浅，明度高；若△L*＜0，说明样品色比标准色深，明度低。

色度差：△a*=a1-a2
△a*＞0表示样品色比标准色偏红；若△a*＜0，说明样品色比标准色偏绿。

色度差：△b*=b1-b2
△b*＞0表示样品色比标准色偏黄；若△b*＜0，说明样品色比标准色偏蓝。

彩度差：△Cab=Cab,1-Cab,2
△Cab＞0表示样品色比标准色彩度高，含“白光”或“灰分”较少；若△C*ab＜0，说明样品色比标准色彩度低，含“白光”或“灰分”较多。

色相角差：△hab=hab,1-hab,2
△hab＞0表示样品色位于标准色的逆时针方向上；h*ab＜0，说明样品色位于标准色的顺时针方向上。根据标准色所处的位置，就可以判断样品色是偏绿还是偏黄。

总色差：ΔE=[（ΔL*）2+（Δa*）2+（Δb*）2]1/2
△E（或△Eab）为总色差，表示色差偏移的方向，值越大，表明色差越大。

色差仪L、a、b、c、h值转换公式

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，我们经常采用由Lab空间变形后得到的圆柱形颜色空间LCH来表示，该颜色空间由L、C、H表示，其中L表示明度，取值0-100；C表示彩度，取值0-181；H（Hie）表示色相，取值0°-360°。LCH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。采用LCH对图像进行修正符合日常生活中对色彩进行描述的习惯，色彩修正更加便于理解、更加直观和易于控制。CIELab颜色空间和CIELch颜色空间转换关系式如下：