CIE Lab представляет собой улучшенную цветовую модель CIE XYZ. В этой трехмерной модели воспринимаемые человеком цветовые различия зависят от расстояний, с которых производятся колометрические измерения. Ось а проходит от зеленого (-а) до красного (+а), а ось b — от синего (-b) до желтого (+b). Яркость (L) у трехмерной модели возрастает в направлении снизу вверх. Цвета представляются числовыми значениями.

По сравнению с цветовой моделью XYZ, цвета CIE Lab более совместимы с цветами, воспринимаемыми глазом человека. В модели CIE Lab цветовая яркость (L), цветовой тон и насыщенность (a, b) могут рассматриваться раздельно. В результате общий цвет изображения можно изменять без изменения самого изображения или его яркости.