色差仪LabCH含义及常见的颜色空间

色差仪中的LabCH是一种常见的色彩表示方法，用于描述和测量颜色之间的差异。

1.L代表明亮度（Lightness），表示颜色的深浅程度。L值越大，颜色越浅；L值越小，颜色越深。

2.a和b是色度坐标，其中a代表红绿色相轴，正方向为红，负方向为绿；

3.b代表黄蓝色相轴，正方向为黄，负方向为蓝。这两个值共同决定了颜色的色相和饱和度。

4.C表示彩度（Chroma），也叫饱和度，表示颜色的鲜艳程度。C值越大，颜色越鲜艳；C值越小，颜色越暗淡。不过请注意，这里的C和上面的a、b不同，它并不是色差仪LabCH中的一个独立通道，而是由a和b的值计算得出的。

5.H代表色调角（Hue angle），表示颜色的基本属性，即红、黄、绿、蓝等。H值的变化对应着不同的颜色。

色差仪中常见的颜色空间有以下几种：

1.RGB颜色空间：这是通过颜色匹配实验建立起来的颜色空间，由红、绿、蓝三种基色混合相加能产生其它不同的任意颜色。RGB颜色空间主要面向硬件的模型，广泛应用于显示器系统和扫描仪等领域。

2.CMYK颜色空间：这是一种印刷行业常用的颜色空间，由青、洋红、黄和黑四种颜色组成。CMYK颜色空间主要用于印刷品的颜色表示和分离。

3.HSI颜色空间：这是一种更符合人眼视觉特性的颜色空间，其中H代表色调，S代表饱和度，I代表亮度。HSI颜色空间常用于图像处理和计算机视觉等领域。

4.Lab颜色空间：这是一种设备无关的颜色空间，由明度（L）和两个色度坐标（a和b）组成。Lab颜色空间具有较宽的色域和较高的颜色精度，常用于色彩管理和颜色校正等领域。

常见的颜色空间总结

RGB

RGB(Red红Green绿Blue蓝)是最常用的颜色空间，模拟光的混合原理。三个通道的取值范围都为S[0,255]$,共有$256^3=16777216$种色彩表示。三个通道的

叠加与红绿蓝三种颜色的光的叠加产生不同颜色的原理一致，颜色越加越浅。

RGB空间通道之间两两混合可以获得光的三间色：

红+绿=黄(255,255,0)红+蓝=品红(255,0,255)

绿+蓝=青(0,255,255)

CMY

CMY(Cyan青Magenta品红Yellow黄)是颜料界的三原色，或者叫三基色，模拟颜料的混合原理。与光的色彩叠加原理相反，CMY颜色越加越深。颜料和光的色彩混合原理之所以不同，是因为颜料的颜色并不是由于自身发光，而是吸收除了反射光之外的其它颜色。所以不同颜料混合在一起会把更多颜色的光吸收掉，从而颜色会更深。

CMY通常用在印刷行业，由于颜料的化学特性，三个通道混合并不是完全的黑色，所以业界又加了一个通道K(black),也就是CMYK模型，每种颜色的取值为$[0,

100]$。

另外，百度百科中说RGB通道三间色中的品红并并不是真正的品红，而是一种亮紫，还有绿色和蓝色相对于CMY中也更亮。RGB和CMY各自通道之间的叠加效果如

下图所示：

HSV/HSB

HSV/HSB(Hue色调Saturation饱和度Value/Brightness明度)把颜色映射到与人的感受更相关的空间上，与RGB、CMY不同，这两个颜色空间则是以光、颜料的

叠加原理来定义的。如下图所示：

以下是三个通道的解释。

色调H

用角度度量，取值范围为0°～360°,从红色开始按逆时针方向计算，红色为0°,绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是：黄色为60°,青色为180°,紫色为300°。

饱和度S

表示颜色接近光谱色的程度。一种颜色，可以看成是某种光谱色与白色混合的结果。光谱色所占比例越大，颜色接近光谱色的程度就越高，颜色的饱和度也就越高。饱和度高，颜色则深而艳。光谱色的白光成分为0,饱和度达到最高。通常取值范围为0%～100%,值越大，颜色越饱和。

明度V/B

明度表示颜色明亮的程度，对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为0%(黑)到100%

(白)。

HSL

HSL(Hue色调Saturation饱和度Lightness亮度)是和HSV类似的一种色彩空间。由于不同的人对色彩饱和度有不同的理解，所以依据人的感官分出了这两种色彩

空间。HSL的颜色空间有两种常用的表示，分别是圆柱形和双圆锥体：

可以看出，圆柱体的表示有白色与黑色上的表示重复。而对于双圆锥体空间，由于把圆柱体两端压缩为点，空间点与颜色之间是单射的。与HSV类似，HSL中各个

通道的取值也是定义为角度与两个百分比。

将HSV的圆锥体的锥部扩大成圆柱，并将色值映射过去，即可发现HSV与HSL之间的区别：

YUV和YCrCb

YUV将色彩分为两个部分，亮度(Luminance或Luma)和色度(Chrominance或Chroma)。其中一个通道Y用于表示亮度，另外两个通道UV用于表示色度，描述图像的色彩与饱和度。为什么要这样分出来呢?早期的黑白电视只有亮度一个通道，后面为了普及彩色电视，作为过渡又加入了UV两个通道用于传输色彩。这样一来，旧的黑白电视也可以接收彩色电视的信号，只使用Y通道即可。另外由于人眼对亮度的敏感性比对色彩更强，还可以对UV两个通道进行压缩，从而达到节省带宽的目的，这在电视信号传输中常见。

YCbCr模型来源于YUV模型，是YUV颜色空间的偏移版本，差别不大。YUV和YCrCb与RGB之间是线性关系，转换比HSL和HSV方便得多。转换公式请直接看YCrC

b的百度百科。

由于人眼对亮度敏感，早期超分辨率重建通常就是单取YCrCb的亮度通道来实现的。如下图，我们可以清楚地对比出，Y通道对图像纹理的保留远大于UV两通道：

实际上，RGB转YCrCb,再取Y单通道，就是常用的彩色图像转换为黑白图像的方法。另外，我们可以发现UV通道对个体的区分度比较大，人脸的颜色比较单一，并且眼睛的轮廓十分清晰，因此通常会用UV通道来做人脸检测。毕竟对于机器视觉来说，光照是很大的干扰因素，现在把亮度通道去掉，就能给模式识别带来很大的帮助。

与前述的颜色空间进行对比，HSV和HSL也同样有光照通道，我们可以将它们提取出来与YCrCb进行对比：

可以看出，HSL的亮度通道对纹理的保留与YCrCb相近，几乎看不出差别，而HSV差一些。具体原因不研究了，做SR还是就用YCrCb吧。

Lab

Lab模式是根据国际照明委员会(International Commission on illumination,CIE)在1931年所制定的一种测定颜色的国际标准建立的。Lab颜色模型弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。它是一种设备无关的颜色模型。主要特点如下：

1、Lab颜色模型与YUV类似，由亮度L通道和颜色通道ab组成。

2、a包括的颜色是从深绿色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到亮粉红色(高亮度值);b是从亮蓝色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到黄色(高亮度值)。因此，这种颜色混合后将产生具有明亮效果的色彩。

3、Lab模式既不依赖光线，也不依赖于颜料，它是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式。Lab同样有亮度通道，将其与之前的模型进行对比，查看对纹理的提取性能：

　　现在可以对比出，HSL的亮度通道相比Lab与YCrCb，对纹理的提取性能还是差一点。

请注意，不同的色空间适用于不同的应用场景和需求，选择合适的色空间对于准确描述和测量颜色至关重要。