RGB與CIELAB色彩空間轉換

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之前有研究CIE L*a*b*色彩空間，現在想更進一步探討RGB色彩空間轉換至CIE L*a*b*色彩空間。

• 這時候我們想知道，為何需要將RGB色彩空間轉換至CIE L*a*b*色彩空間？

一般影像在儲存像素的色彩時，使用RGB色彩空間來表示一個像素的顏色，這種表示方法可用來傳達一個像素的色彩在紅、綠、藍三個頻道(channel)中的相關性；但是，從RGB表示法無法得知像素的明亮度(luminance)、飽和度(saturation)及色相(hue)為何，因此，我們將像素的色彩由RGB色彩空間轉換至CIELAB（或CIE L*a*b*）。

接下來介紹RGB和CIELAB如何互轉。

＃RGB與CIELAB色彩空間轉換

CIELAB色彩空間具有視覺上的均勻性(perceptually uniform)，也就是說值的變化量和視覺上感知到的變化量是相同的，例如：值從100變為110與值從0變為10的感覺是相同的，這種表示方法較接近人類的視覺系統，而其它的色彩空間則較不具有這種特性。

CIELAB色彩空間的表示法為(L*, a*, b*)，L*代表黑色到白色間的位置，也就是明亮度(luminance)，範圍是0~100；a*為綠色(green)到紫紅色(magenta)間的位置，範圍是-500~500；b*為藍色(blue)到黃色(yellow)間的位置，範圍是-200~200；距離圓心愈近飽和度愈底。

為CIELAB色彩空間。

為當L*為25、50、75 時的橫切面。

＃RGB 轉CIELAB 色彩空間

先將RGB的值調整為介於0~1之間，再將色彩空間轉換至CIE XYZ色彩空間，以下為其轉換矩陣：

再由CIE XYZ色彩空間轉換至CIELAB色彩空間，方法如下：

＃CIELAB轉RGB色彩空間

先將CIELAB色彩空間轉換至CIE XYZ色彩空間，方法如下：

再由CIE XYZ色彩空間轉換回RGB色彩空間，轉換矩陣如下：

最後，將RGB的範圍由0~1調整為0~255。

參考：WiKi - Lab color space、台科大資管所碩士論文—秀拉點描派之電腦模擬。