LUT是Look Up Table（颜色查找表）的缩写。

要理解“颜色查找表”，就必须要先理解“查找表”，“查找表”在我们日常生活中处处可见。

举一个简单的例子：

现在你要参加一场考试，然后学校主办发给了你一个三位数233，然后告诉你第一位数对应的是楼，第二位数对应的是层，第三位数对应的是房间号，然后给了你下面这张查找表：

然后我们再规定RGB三者的取值范围为0到255，0表示不发光，255表示发出最强的光线，因此RGB（255,0,0）就表示纯红色，同理RGB（0,255,0）就表示纯绿色，RGB（0,0,255）表示纯蓝色，这三种颜色按照不同比例混合就可以得到不同的色彩，因此我们可以用一组RGB值来表示任意一种色彩，这就是RGB色彩模型。

我们可以用一个立方体来表示RGB色彩模型，因为我们刚才说了任意一种色彩都可以被拆分为R、G、B三个分量，同理，立方体中的任意一个点的位置坐标也可以拆分为X、Y、Z三个分量，因此我们就可以利用立方体里面的某个点来表示某种颜色。

明白了查找表和RGB色彩模型的概念，再来理解LUT就非常容易了。我们知道一张照片是由很多的像素构成的，而每一个像素又是用RGB表示的，这些RGB数值告诉了屏幕该怎样发光，最后混合出各种各样的色彩呈现在我们眼前。如果我们想要改变一张照片的色彩，也只需要去调整RGB值即可，因此LUT本质上就是改变像素中的RGB数值。


>> 1D LUT

这里以1D LUT为例讲解一下，所谓1D LUT，就是指一维的颜色查找，也就是说你的输入值只能有一个变量，比方下面这组数据：

R输入0，输出为3；G输入1，输出为2；B输入2，输出3。每一个输入值都准确对应一个输出值，这就是1D LUT，所以如果某个像素的RGB输入值是3,1,0，它的输出值将为9,2,0。如果R的输入值变成了2，但是G和B保持不变，那么只有R的输出值会改变，这时候像素的输出值为7,2,0。

很容易可以看出，变动某个颜色输入值只会影响到该颜色的输出值，RGB的数据之间是互相独立的。

这就意味着1D LUTs只能控制gamma值、RGB平衡（灰阶和白场）。

>> Gamma
Gamma是解决人眼对自然亮度非线性感知的问题。举个例子：一间黑屋子中，点亮了一只灯泡A，人眼会感觉照亮整间屋子，持续点亮第2个、第3个、...第N个灯泡后，人眼会感觉屋子逐渐变得明亮，此时再点亮第N+1个灯泡，其实人眼没有什么感觉甚至微乎其微。

亮度对人眼的刺激是非线性的，第1个和最后一个灯泡点亮对人眼的刺激感觉是不同的。

人眼感觉黑  →  白的范围“有限”，灯泡可以无限，但是感觉会趋于一个有限值。

在上面的例子中，输入是灯泡的强度，输出是人眼的感觉，大自然中，感觉的差别阈限跟随原来刺激量的变化而变化，这就是著名的韦伯定律，我们来看一张图。

当物理亮度达到白色的20%左右的时候，人眼中已经感受到中灰色的概念。而剩下的一半高光区的灰阶，需要用白色80%的物理亮度才能照亮成白色。

将这个范围应用于RGB时，可以在各种亮度级别生成颜色。值为192的红色像素将是物理亮度的四分之三，而值为10的红色像素是非常暗的，需要进行Gamma校正以响应人的视觉特性，以产生真实的颜色。

    Gamma=0.1                              Gamma=0.5

    Gamma=1                                  Gamma=2

>> 3D LUT

在精确的色彩控制当中会接触使用3D LUT，因为它们能够实现全立体色彩空间的控制。

三个色彩平面的相交点（代表某个输入值的 LUT 输出值），我们可以看到某个输入颜色的改变都会对三个颜色值造成影响，也就是说任何一个颜色的改变都会对其他颜色做出改变。

由于 3D LUT 可以在立体色彩空间中描述所有颜色点的准确行为，所以它们可以处理任何显示的非线性属性，也可以准确地处理颜色突然的大幅变动等问题。

【来源：光虎视觉内部培训资料】