如何在CIE颜色空间中移动色调？

Question

我需要在CIE颜色空间中实现我自己的色调旋转功能。我找不到任何关于这件事的技术描述。我发现了像“在XYZ颜色空间中绕Y轴旋转”这样的高级描述，这是有意义的，因为Y是亮度。

我很快做了一个愚蠢的矩阵旋转：

vec3 xyz = rgb_to_cie_xyz(color.r, color.g, color.b);
vec3 Y_axis = vec3(0,1,0);
mat4 mat = rotationMatrix(Y_axis, hue_angle);
vec4 res_xyz = mat * vec4(xyz, 1.0);
vec3 res = cie_xyz_to_rgb(res_xyz.x, res_xyz.y, res_xyz.z);

但后来意识到，更多地了解cie空间是完全错误的。

所以我的问题是: A.如何在CIE/XYZ中旋转色调？

或者B。我应该从XYZ转换到CIE LCH，然后在那里改变H(色调)，然后再转换回XYZ吗？(如果我能找到它的函数，听起来很容易，但这是否正确/等效于在XYZ中更改色调？)

或者C。我应该从XYZ转换到这个2D-xy CIE颜色空间吗？你是如何旋转色调的？

编辑

我已经实现了ex 这段代码 (也尝试过另一个来源 & 另一个来源 )，计划从XYZ转换到LCH，改变色调，然后从LCH转换到XYZ。但似乎没有往返的机会。XYZ -实验室- XYZ - RGB工作正常，看起来完全一样。但XYZ - LAB - LCH - LAB - XYZ - RGB断裂；结果颜色与源颜色完全不同.它是不是意味着不能这样使用(例如，它只是一种方式？)，我误解了什么？

vec3 xyz = xyzFromRgb(color);
vec3 lab = labFromXyz(xyz);
vec3 lch = lchFromLab(lab);// doesn't work
//lch.z = lch.z + hue;
lab = labFromLch(lch);// doesn't work
xyz = xyzFromLab(lab);
vec3 rgb = rgbFromXyz(xyz);

我的完整代码：https://github.com/gka/chroma.js/issues/295

资源：

1. 什么是CIE和？

XYZ系统是基于颜色匹配实验的。X，Y和Z是为避免负数而从数学上产生的RGB的外推，称为三刺激值。此模型中的X值表示颜色的红色/绿色部分。Y-值近似表示亮度，Z-值大致对应于蓝色/黄色部分。

1. CIE实验室和CIE LCH

L_C_h颜色空间，类似于CIELAB，是一些行业专业人士的首选，因为它的系统与人眼对颜色的感知有很好的关联。它与L_a_b*颜色空间具有相同的图解，但使用柱面坐标代替直角坐标。 在这个颜色空间中，L*表示亮度，C*表示色度，h表示色调角。色度C*的值是与亮度轴(L*)之间的距离，从中心的0开始。色调角从+a*轴开始，以度表示(例如，0°is +a*或红色，90°is +b或黄色)。

1. 如何在rgb和CIE XYZ之间转换 (变换矩阵)

Answer 1

CIE颜色有很多表示和子表示，而且它没有在技术上或在互联网上得到一致的解释。在阅读了许多资料来源和检查了许多项目后，才能在清晰的图片上达成一致。正如Giacomo在评论中所说，是的，改变色调的唯一方法似乎是从CIE XYZ转到CIE实验室，然后进入圆柱形色调移位表示，即CIE LCH。

从(RGB -) XYZ到LAB - LCH - LAB - XYZ (- RGB)的转换只是为了改变色调，这是正常的，在任何地方都是这样，尽管很难在网上找到具体表示“在CIE颜色空间中改变色调”的项目/代码，或者在其中甚至有" hue“这个词。同样奇怪的是，在github上找不到从XYZ到LCH或HSV到LCH的直接转换的任何东西，因为有多少项目链接中间步骤来混合CIE颜色，而且web是过渡到使用LCH颜色空间。

我在搜索lablch：https://www.shadertoy.com/view/lsdGzN时发现了这个出色的着色玩具，它提供了高效和合并的XYZ到LCH和LCH到XYZ转换。❤️

虽然它里面有很多神奇的数字，所以通过使用它，我仍然没有弄清楚我的代码/端口有什么问题，但是其他人也有问题。。我做的是正确的atan2，正确的浮动，矩阵的正确，等等。当我找到答案的时候，我会更新我的答案。

编辑，这里的问题似乎是信息的丢失，通过所有这些颜色空间和许多假设或近似必须恰到好处的往返。影子玩具人很狡猾地做了一些魔术。当我需要的时候必须进一步调查。