CIELAB 색 공간 문서 원본 보기

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[[파일:Lab color space.png|섬네일|right| CIE 1976 (''L''*, ''a''*, ''b''*) 색 공간 (CIELAB) 가운데, [[sRGB 색 공간|sRGB]]에 해당하는 영역만을 보여주는 그림. 각 사각형은 -128에서 128까지의 영역을 나타낸다.]]

'''Lab 색 공간'''은 인간 시각의 길항 이론에 의거하여, [[CIE 1931 색 공간|CIE XYZ 색 공간]]을 비선형 변환하여 만들어진 [[색 공간]]이다.

원래 Lab 색 공간이라는 용어는 '''Hunter 1948 Lab 색 공간'''을 가리켰으나, 현대에 들어 '''CIE 1976 L*a*b* 색 공간'''을 가리키게 되었다. 두 색 공간 모두 인간의 색채 지각에 대한 연구를 바탕으로 한 CIE XYZ 색 공간을 변환하여 만들어졌다. 두 색 공간의 차이는, Hunter 1948 색 공간은 2차함수를 바탕으로 한 변환이며, CIE 1976 색 공간은 3차함수를 바탕으로 한 변환이라는 차이가 있다. 또한, 양쪽 모두 [[먼셀 색 체계]]에 영향을 받아, XYZ 색 공간보다 균일한 색 체계를 목표로 하였다. 여기서 균일한 색 체계는, 색 공간에서 같은 거리만큼 떨어진 색채가, 인간의 눈에 같은 크기만큼의 색 차이로 인지되는 것을 목표로 했다는 의미이다.

Lab 색 공간은 XYZ에서 정의된 흰색에 대한 상대값으로 정의되어 있다. 따라서 흰색의 값에 따라 서로 다른 색을 가리킬 수 있다. 보통 [[CIE 표준 광원]]인 D50이 많이 쓰이지만, 환경에 따라 서로 다른 광원을 사용할 수 있다.

L*a*b* 색 공간은 [[RGB 가산혼합|RGB]]나 [[CMYK 감산혼합|CMYK]]가 표현할 수 있는 모든 [[색역]]을 포함하며, 인간이 지각할 수 없는 색깔도 포함하고 있다.

== 장점 ==
Lab 색 공간의 가장 큰 장점은 RGB나 CMYK와 달리 매체에 독립적이라는 것이다. 디스플레이 장비나 인쇄 매체에 따라 색이 달라지는 색 공간과 달리 L*a*b* 색 공간은 인간의 시각에 대한 연구를 바탕으로 정의되었다. 특히 휘도 축인 L 값은 인간이 느끼는 밝기에 대응하도록 설계되었다.

Lab 색 공간의 색역은 컴퓨터 디스플레이나 인쇄 매체는 물론 인간이 지각할 수 있는 색 영역보다도 훨씬 크다. 따라서 RGB나 CMYK보다 더 정밀한 값으로 표현해야 한다. 80년대까지 대부분의 이미지 포맷은 8비트만을 지원하였으므로 Lab 색 공간을 표현하기에 부적합했으나, 지금은 대부분의 포맷이 16비트 이미지를 지원하므로 이러한 문제가 없다.

== CIE L*a*b* ==
CIE L*a*b* 색 공간에서 ''L*'' 값은 밝기를 나타낸다. ''L*'' = 0 이면 검은색이며, ''L*'' = 100 이면 흰색을 나타낸다. ''a*''은 빨강과 초록 중 어느쪽으로 치우쳤는지를 나타낸다. ''a*''이 음수이면 초록에 치우친 색깔이며, 양수이면 빨강/보라 쪽으로 치우친 색깔이다. ''b*''은 노랑과 파랑을 나타낸다. ''b*''이 음수이면 파랑이고 ''b*''이 양수이면 노랑이다.

또한, 인간의 색 지각이 비선형이라는 연구 결과에 따라, L*a*b* 색 공간은 실제 빛의 파장과 비선형적 관계를 갖는다. 또한 L*a*b* 공간에서 서로 다른 두 색의 거리는 인간이 느끼는 색깔의 차이와 비례하도록 설계되었다.

RGB 및 CMYK 색 공간은 매체에 독립적이지 않기 때문에, 이들 색 공간을 L*a*b* 색 공간으로 변환하려면 먼저 [[sRGB]]나 [[어도비 RGB]] 등의 절대 색 공간으로 변환해야 한다.

== CIEXYZ 와의 관계 ==
=== 변환 ===
:<math>\begin{align}
  L^\star &= 116 f(Y/Y_n) - 16\\
  a^\star &= 500 \left[f(X/X_n) - f(Y/Y_n)\right]\\
  b^\star &= 200 \left[f(Y/Y_n) - f(Z/Z_n)\right]
\end{align}</math>

여기서 ''f''(''t'')는 다음과 같다.
:<math>f(t) = \begin{cases}
  t^{1/3} & \text{if } t > (\frac{6}{29})^3 \\
  \frac13 \left( \frac{29}{6} \right)^2 t + \frac{4}{29} & \text{otherwise}
\end{cases}</math>

''X''<sub>''n''</sub>, ''Y''<sub>''n''</sub> 및 ''Z''<sub>''n''</sub> 은 CIE XYZ를 표준 흰색에 대해 정규화한 값이다.

=== 역변환 ===
역변환은 위의 'f'' 함수의 역을 취하여 계산할 수 있다.

:<math>\begin{align}
  Y &= Y_n f^{-1}\left(\tfrac{1}{116}\left(L^*+16\right)\right)\\
  X &=  X_n f^{-1}\left(\tfrac{1}{116}\left(L^*+16\right) + \tfrac{1}{500}a^*\right)\\
  Z &=  Z_n f^{-1}\left(\tfrac{1}{116}\left(L^*+16\right) - \tfrac{1}{200}b^*\right)\\
\end{align}</math>

:<math>f^{-1}(t) = \begin{cases}
  t^3 & \text{if } t > \tfrac{6}{29} \\
3\left(\tfrac{6}{29}\right)^2\left(t - \tfrac{4}{29}\right) & \text{otherwise}
\end{cases}</math>
여기서, t는 각각 X/Xn, Y/Yn, Z/Zn을 의미한다.

== 같이 보기 ==
* [[RGB]]
* [[CMYK]]

== 외부 링크 ==
* [https://archive.org/details/gov.law.cie.15.2004 CIE Colorimetry 15-3] CIE Technical Report Colorimetry 15 third edition (2004). An authoritative reference.

{{색 공간}}

[[분류:색 공간|*]]
[[분류:1976년 도입]]