「cielab」CIELAB色差计算

cielab

CIE色差计算就是在之前Lab颜色空间进行的。色差一般指的是由于位置不同或者放大率不同所造成的颜色差异。而在图像处理领域，尤其是针对色彩的处理中，很重要的一点就是消除色差。那么接下来我们就讨论CIE色差公式的改进过程，每次改进的意义，以及公式的具体解释。

CIE是国际照明委员会的简称，其中1976年提出了CIELUV和cielab两个色彩空间。而在这里主要介绍CIELAB，它主要利用的是对立色理论。如果用图来表示如下：

这里写图片描述

由这幅图我们就可以看出来，不同颜色之间不是线性可分的。在我们人眼看来差异比较大的颜色事实上RGB的差异可能很小我们明显感觉左边的差异要比右边的小。

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因此，不能单纯的用均方差等公式来做颜色的色差判断，所以这也就是CIE色差公式的意义。CIE色差公式的目的在于找到JND，了解质量评价的人应该对这个名词不会陌生，恰可识别差异，就是如果差异在这个门限范围以内，人眼是无法分辨的。

关于LAB这个域之前的博客已经介绍了，这里继续往下，CIE1976其实就是均方误差，具体公式如下：

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这样做显然是有误差的，因为三个通道对人眼的影响一定是不同的，并且同一通道不同取值范围下对人眼的影响也不尽相同。下面的图就显示不同区域的等色差问题：

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在这幅图中，横轴是a，纵轴是b，因此我们可以看到，当a和b的绝对值越大的时候，椭圆的面积越大，这就说明了人眼对高彩度的敏感度低，经过以上分析，1994年CIE又把色差公式改进了一次，成为了下图的形式：

这里写图片描述

这个公式就是当a和b绝对值大的时候，敏感系数也除以一个大的数，a和b的值跟各自的敏感系数成正比，比例分别是0.045和0.015

事实上，这种改进还是远远不够的，因为由上图可以看到所有椭圆除了左下角蓝色区域外，都指向坐标原点。而且对于蓝色区域，人眼的敏感度要高，也就是对变化的容忍度低。事实上，蓝光的波长短，并且无法产生蓝光的问题曾经也是业界的难题。因此2000年CIE针对蓝光等问题再次改进了色差公式，变成如下形式：

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这也就是我们现在还常用的色差公式。在日常的使用中，我们可以通过调整阈值来决定是否要把两种颜色归为一类。而CIE2000的公式实现见第二篇参考文章

参考：

简介色彩空间-黄锃

The CIEDE2000 color-Difference Formula: Implementation Notes, Supplementary Test Data, and Mathematical Observations