CIELAB颜色空间、色坐标与孟塞尔色立体

CIELAB颜色空间

CIELAB颜色空间，全称为CIE 1976 Lab*均匀颜色空间，是由国际照明委员会（CIE）于1976年提出的一种颜色空间模型。它是目前应用最广泛的颜色空间之一，特别是在需要精确描述和测量颜色的场合。

CIELab是CIE的一个颜色系统，表色体系，基于CIELab的意思是基于这个颜色系统之上，基本是用于确定某个颜色的数值信息。

Lab模式是由国际照明委员会（CIE）于1976年公布的一种色彩模式。是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可见的所有色彩的色彩模式。Lab模式弥补了 RGB与CMYK两种彩色模式的不足，是Photoshop用来从一种色彩模式向另一种色彩模式转换时使用的一种内部色彩模式。Lab模式也是由三个通道组成，第一个通道是明度，即“L”。a通道的颜色是从红色到深绿；b通道则是从蓝色到黄色 。在表达色彩范围上，最全的是Lab模式，其次是RGB模式，最窄的是 CMYK模式。也就是说Lab模式所定义的色彩最多，且与光线及设备无关，并且处理速度与RGB模式同样快，比CMYK模式快数倍。

颜色空间

基本原理：

CIELAB色空间是基于人眼对颜色的感知特性设计的，旨在提供一个与人眼视觉感知更为接近的颜色空间。它由三个坐标轴组成：L、a、b。其中，L代表明度（Luminance），取值范围从0（黑色）到100（白色）；a代表红绿轴上的位置，正值表示偏红，负值表示偏绿；b代表黄蓝轴上的位置，正值表示偏黄，负值表示偏蓝。

色坐标

色坐标(chromaticity coordinate)，就是颜色的坐标。也叫表色系。

常用的颜色坐标，横轴为 x ，纵轴为 y 。有了色坐标，可以在色度图上确定一个点。 这个点精确表示了发光颜色。即：色坐标精确表示了颜色。 因为色坐标有两个数字，又不直观，所以大家喜欢用色温来大概表示照明光源的发光颜色。

色坐标

表示方法：

色坐标通常以(L, a, b)的形式表示，其中L表示明度，a和b分别表示红绿和黄蓝方向上的颜色分量。例如，一个颜色的色坐标可能为(50, 20, 30)，表示该颜色具有中等明度，略偏红且略带黄色。

应用：

色坐标在颜色测量、颜色管理、图像处理等领域具有广泛应用。通过测量颜色的色坐标，可以实现对颜色的精确控制和匹配，确保颜色的一致性和稳定性。

色立体

色立体一般指孟塞尔色立体。 孟塞尔色立体是由美国教育家、色彩学家、美术家孟塞尔创立的色彩表示法。他的表示法是以色彩的三要素为基础。色相称为Hue，简写为H，明度叫作Value，简写为v，纯度为Chroma，简称为C。色相环是以红(R)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫（P）心理五原色为基础，再加上它们的中间色相：橙(YR)、黄绿(GY)、蓝绿(DG)、蓝紫(PB)、红紫(RP)成为10色相，排列顺序为顺时针。再把每一个色相详细分为10等分，以各色相中央第5号为各色相代表，色相总数为一百。如：5R为红，5YR为橙，5Y为黄等。每种摹本色取2．5，5，7．5，10等4个色相，共计40个色相，在色相环上相对的两色相为互补关系。

孟塞尔色立体

背景介绍

孟塞尔所创建的颜色系统是用颜色立体模型表示颜色的方法。它是一个三维类似球体的空间模型，把物体各种表面色的三种基本属性色相、明度、饱和度全部表示出来。以颜色的视觉特性来制定颜色分类和标定系统，以按目视色彩感觉等间隔的方式，把各种表面色的特征表示出来。当前国际上已广泛采用孟塞尔颜色系统作为分类和标定表面色的方法。

中央轴代表无彩色黑白系列中性色的明度等级，黑色在底部，白色在顶部，称为孟塞尔明度值。它将理想白色定为10，将理想黑色定为0。孟塞尔明度值由0-10，共分为11个在视觉上等距离的等级。在孟塞尔系统中，颜色样品离开中央轴的水平距离代表饱和度的变化，称之为孟塞尔彩度。彩度也是分成许多视觉上相等的等级。中央轴上的中性色彩度为0，离开中央轴愈远，彩度数值愈大。该系统通常以每两个彩度等级为间隔制作一颜色样品。各种颜色的最大彩度是不相同的，个别颜色彩度可达到20。

架构

色相：在从红到紫的光谱中，等间的选择5个色，即红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）。相邻的两个色相互混合又得到：橙（YR）、黄绿(GY)、蓝绿(BG)、蓝紫(PB)、紫红（RP），从而构成一个首位相交的环，被称为孟赛尔色相环。 明度：从黑到白中间增加9个均匀过渡的灰度阶段，被称为明度尺。

纯度：在同等明度的条件下，从灰色到纯色的变化。

色彩调和 [2]：色彩调和是一个很复杂的问题，它还包括视觉的心理平衡，人们视觉习惯，社会因素等。各个领域根据自己行业经验都有自己的色彩调和理论，不同行业之间的色彩调和理论是不同的。我们可以这样来定义色彩调和：使对比的色彩成为不带尖锐刺激的协调统一的组合，它的总体效果总是要与视觉心理相适应，能满足视觉的心理平衡，它不单单只是色与色之间的组合问题，还与面积，形状，等色彩赋予对象有关。

色彩调和受有时间、区域和欣赏习惯有关。比较通用的色彩调和方式有2种：1、共性调和，2、面积调和。

共性调和有三种不同的形式： 1、明度对比调和与色彩调和感觉；去除明度尺的上下两端白（10）和黑（0），其余9个阶段分成三个基调（1）、（2）、（3）低明度基调；（4）、（5）、（6）中明度基调；（7）、（8）、（9）高明度基调。

孟塞尔色立体

面积调和的原则是：色彩面积的大小可以改变对比效果，对比色双方面积越大，调和效果越弱；反之，双方面积越小，调和效果越强。对比双方面积均等，调和效果越弱；对比双方面积相差越大；调和效果越强。只有恰当的面积比才能取得最好的视觉平衡，形成最好的视觉效果。孟赛尔还有一套面积和色彩比率的算法，相比之下更科学、实用性更强，可以作为重要的参考依据。

在色立体中以明度轴上值为5的灰色为中心，两个色或多个色的关系可以这样表示――色彩的面积与该色彩到色立体的中心距离相等或程简单的倍数时可以得到平衡的调和。可以得到下面的公式：S 1 R 1= S 2R 2 。其中S表示面积，R表示该色到中心点的距离，R的值可以在相关的表中查到。

应用

(1)色立体为人们提供了几乎全部的色彩体系，可以帮助人们开拓新的色彩思路。

(2)由于色立体是严格地按照色相，明度，纯度的科学关系组织起来的，所以它提示着科学的色彩对比，调和规律。

(3)建立一个标淮化的色立体，对色彩的使用和管理会带来很大的方便，可以使色彩的标准统一起来。

(4)根据色立体可以任意改变一幅绘画，设计作品的色调，并能保留原作品的某些关系，取得更理想的效果。