对Lab颜色空间的学习（转）

【摘要】

本文阐述了Lab颜色模式的基本特性，从数字图像处理方面介绍了Lab颜色模式的应用以及与其他常用色彩模式进行了比较！这种用数学理论量化的色彩空间使不同设备的色彩能够相互比较、模拟和匹配．在数字水印技术中有很好的应用。在色彩管理中它是重要的表色体系。致力于感知均匀性，体现了该颜色模式在实际应用中的重要性！

【关键词】与设备无关；色域宽阔；色彩补偿；应用技术

 

一、Lab颜色模式简介

Lab是一种色彩空间，也即一种颜色模型，是在1931年国际照明委员会(CIE)制定的颜色度量国际标准的基础上建立的，在1976年又经修订并被命名为CIELab.这是一种与设备无关的颜色系统，也是一种基于生理特性的颜色系统，以数字化方式来描述人的视觉感应。它适用于一切光源色体或物体色的表示与计算。

在Lab颜色空间中，一种颜色由L（亮度）、a颜色、b颜色三种参数表征．L表示照度（Luminosity），相当于亮度，L取值为0--100(纯黑--纯白)。a表示从红色至绿色的范围，a取值为+127--128(洋红--绿)。b表示从黄色至蓝色的范围，b取值为+127--128(黄--蓝)．、正为暖色，负为冷色．

二、Lab颜色模式的特点

1.           Lab颜色空间中明度和颜色是分开的， L通道没有颜色，a通道和b通道只有颜色。

2.           在Lab中进行调节很简单，速度很快．

3.           色域宽阔 。它不仅包含了RGB，CMYK的所有色域，还能表现它们不能表现的色彩，人的肉眼能感知的色彩，都能通过Lab模型表现出来.

4.           它弥补了RGB色彩模型和CMYK色彩模式色彩分布不均的不足.

三、Lab颜色模式在photoshop中的调色应用

在一幅图像中，每一个像素有对应的Lab值．一幅图像就有对应的L通道、a通道和b通道．在上面已经提到L代表亮（明）度通道，这个通道只保存亮度信息，没有任何颜色信息。所以图片有点暗的时侯，可以转换到Lab，单独对L通道进行亮度调整，而不影响对比度，饱合度。a通道代表红－绿的过渡，b通道代表蓝－黄的过渡，这两个通道正值代表红和黄，负值代表绿和蓝，正负值取决于这两个通道中的亮度是在50％以上还是以下。离50％越远，饱合度越高。L取值为0--100(纯黑--纯白)、a取值为+127--128(洋红--绿)、b取值为+127--128(黄--蓝)．正为暖色，负为冷色．（如图所示）

 

例如：如果希望绿色变成红黄色，可以把b通道全选拷贝到a通道，因为在a,b通道里面对绿色的表现是不一样的，在a通道里面，暗的值是绿的，而在b通道，黄色是正值，在三基色原理中，黄色又是红和绿混合而成，所以绿色在b通道是亮的值，当把亮的值拷到暗的通道里面，就相当于把a通道的负值拉向正值，由于a通道的正值是红色，红和黄相混就是红黄色。（如下图所示）http://photoshops.blogbus.com/logs/28501379.html

　如果想改成紫色，首先紫色是由红色和蓝色相混而成，根据Lab模式的原理，需要降低b通道的亮度，增加a通道的亮度，所以可以分别复制两个通道的副本，然后把a副本拷到b通道，把b副本拷到a通道，这样就成了紫色了。之所以这样操作，是因为我们只想改变绿色变紫色，其它的颜色不想改变太多。（如下图所示）

http://photoshops.blogbus.com/logs/28501379.html

3.Lab模式（标准色模式）

   在phootshop软件在不同颜色之间转换时都要利用Lab模式作为中间过渡模式来进行。只不过大家平时看不到它在工作。理论上，在Lab中存在的某些颜色并不表示我们能够在CMYK或者甚至是在RGB中获得它们。

相对于前面提到的两种颜色模式，   Lab模式有它的优势：

（1）Lab模式既不依赖光线，也不依赖于颜料。

（2）处理速度与RGB模式同样快，比CMYK模式快很多。

（3）Lab模式在转换成CMYK模式时色彩没有丢失或被替换。因此，最佳避免色彩损失的方法是：应用Lab模式编辑图象，再转换为CMYK模式打印输出。

（4）Lab模式还弥补了前面两种色彩模式的不足。RGB在蓝色与绿色之间的过渡色太多，绿色与红色之间的过渡色又太少，CMYK模式在编辑处理图片的过程中损失的色彩则更多，而Lab模式在这些方面都有所补偿。

在表达色彩范围上，处于第一位的是Lab模式，第二位的是RGB模式，第三位是CMYK模式。（如图）

Lab彩色空间的应用领域

Lab色彩空间应用于图像处理，印刷等方向，尤其在印刷行业的应用中占有重要地位！

“媒体的数字化使得信息的存储更加方便，同时也使得盗版非法篡改等行为更加难以觉察和认证，数字水印技术是解决媒体版权保护问题的有效方法。”【3】

   “所谓数字水印是在数字图像，音频和视频等产品中嵌入秘密信息（水印），以便保护数字产品的版权。”【3】

“在Lab彩色空间中。在L分量比在B分量嵌入水印更合适，给出的彩色图像水印技术算法具有较好的鲁棒性、不可见性，该算法可应用于防止彩色图像印刷行业的盗版。”【3】【注：鲁棒性，是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。主要用于版权保护的数字水印易损水印（Fragile Watermarking），主要用于完整性保护】

Lab颜色空间展望

Lab颜色空间在数码摄影、平面设计、照片修正、印前处理等行业都有很好的应用，随着技术的不断发展和成熟，在图像处理领域体现其举足轻重的地位. 正如《Lab修色圣典》在这本专门介绍Lab的书中提出更多崭新的概念和操作技巧，有些甚至是对传统观念的挑战和颠覆。在序中说到这本书迈向顶级专业色彩修正领域的最佳伙伴！在数字化世界的今天，我们有理由相信在未来数字图像的处理中，Lab会发挥其强大的处理转换功能，广泛应用于各个领域。

结束语

本文介绍了Lab颜色空间及其在图像处理领域、工业印刷、色彩校正中的应用，从基本原理出发进行了知识的扩展。在其强大的功能使用背后，我们更应该考虑到它未来的应用，基于现在很多人对这个模式的认识和使用都停留在初级层面，所以在以后的应用中需要有更多的发展空间,从而为图象处理开辟更广阔的天地!

 

【参考文献】

【1】 《LAB修色圣典》作者：Dan Margulis（美），邓力文，毛晓燕译 人民邮电出版社

   【2】 《Photoshop cs 中文版基础与应用》主编：支点工作室；海军出版社

【3】 《计算机工程与应用》2005年第41卷第25期《基于LAB彩色空间的数字水印技术》作者：王忠 张帆

 

http://baike.baidu.com/view/369009.htm?fr=ala0

http://hi.baidu.com/yexu639/blog/item/86d9e3622719ab680d33fa7c.html

http://hpwhpw789.spaces.live.com/blog/cns!7C305AE82D261292!1304.entry

http://hi.baidu.com/%CE%D2%CA%C71douzi/blog/item/d1f0dfd5e3a8fe0ba08bb720.html