LUT是Look Up Table（顏色查找表）的縮寫。

要理解“顏色查找表”，就必須要先理解“查找表”，“查找表”在我們日常生活中處處可見。

舉一個簡單的例子：

現(xiàn)在你要參加一場考試，然后學校主辦發(fā)給了你一個三位數(shù)233，然后告訴你第一位數(shù)對應的是樓，第二位數(shù)對應的是層，第三位數(shù)對應的是房間號，然后給了你下面這張查找表：

然后我們再規(guī)定RGB三者的取值范圍為0到255，0表示不發(fā)光，255表示發(fā)出最強的光線，因此RGB（255,0,0）就表示純紅色，同理RGB（0,255,0）就表示純綠色，RGB（0,0,255）表示純藍色，這三種顏色按照不同比例混合就可以得到不同的色彩，因此我們可以用一組RGB值來表示任意一種色彩，這就是RGB色彩模型。

我們可以用一個立方體來表示RGB色彩模型，因為我們剛才說了任意一種色彩都可以被拆分為R、G、B三個分量，同理，立方體中的任意一個點的位置坐標也可以拆分為X、Y、Z三個分量，因此我們就可以利用立方體里面的某個點來表示某種顏色。

明白了查找表和RGB色彩模型的概念，再來理解LUT就非常容易了。我們知道一張照片是由很多的像素構成的，而每一個像素又是用RGB表示的，這些RGB數(shù)值告訴了屏幕該怎樣發(fā)光，最后混合出各種各樣的色彩呈現(xiàn)在我們眼前。如果我們想要改變一張照片的色彩，也只需要去調整RGB值即可，因此LUT本質上就是改變像素中的RGB數(shù)值。


>> 1D LUT

這里以1D LUT為例講解一下，所謂1D LUT，就是指一維的顏色查找，也就是說你的輸入值只能有一個變量，比方下面這組數(shù)據(jù)：

R輸入0，輸出為3；G輸入1，輸出為2；B輸入2，輸出3。每一個輸入值都準確對應一個輸出值，這就是1D LUT，所以如果某個像素的RGB輸入值是3,1,0，它的輸出值將為9,2,0。如果R的輸入值變成了2，但是G和B保持不變，那么只有R的輸出值會改變，這時候像素的輸出值為7,2,0。

很容易可以看出，變動某個顏色輸入值只會影響到該顏色的輸出值，RGB的數(shù)據(jù)之間是互相獨立的。

這就意味著1D LUTs只能控制gamma值、RGB平衡（灰階和白場）。

>> Gamma
Gamma是解決人眼對自然亮度非線性感知的問題。舉個例子：一間黑屋子中，點亮了一只燈泡A，人眼會感覺照亮整間屋子，持續(xù)點亮第2個、第3個、...第N個燈泡后，人眼會感覺屋子逐漸變得明亮，此時再點亮第N+1個燈泡，其實人眼沒有什么感覺甚至微乎其微。

亮度對人眼的刺激是非線性的，第1個和最后一個燈泡點亮對人眼的刺激感覺是不同的。

人眼感覺黑  →  白的范圍“有限”，燈泡可以無限，但是感覺會趨于一個有限值。

在上面的例子中，輸入是燈泡的強度，輸出是人眼的感覺，大自然中，感覺的差別閾限跟隨原來刺激量的變化而變化，這就是著名的韋伯定律，我們來看一張圖。

當物理亮度達到白色的20%左右的時候，人眼中已經感受到中灰色的概念。而剩下的一半高光區(qū)的灰階，需要用白色80%的物理亮度才能照亮成白色。

將這個范圍應用于RGB時，可以在各種亮度級別生成顏色。值為192的紅色像素將是物理亮度的四分之三，而值為10的紅色像素是非常暗的，需要進行Gamma校正以響應人的視覺特性，以產生真實的顏色。

    Gamma=0.1                              Gamma=0.5

    Gamma=1                                  Gamma=2

>> 3D LUT

在精確的色彩控制當中會接觸使用3D LUT，因為它們能夠實現(xiàn)全立體色彩空間的控制。

三個色彩平面的相交點（代表某個輸入值的 LUT 輸出值），我們可以看到某個輸入顏色的改變都會對三個顏色值造成影響，也就是說任何一個顏色的改變都會對其他顏色做出改變。

由于 3D LUT 可以在立體色彩空間中描述所有顏色點的準確行為，所以它們可以處理任何顯示的非線性屬性，也可以準確地處理顏色突然的大幅變動等問題。

【來源：光虎視覺內部培訓資料】