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色差△E是怎么計(jì)算的?色差△E<1是多大?

時(shí)間:2023-01-12 點(diǎn)擊:5961次

色差△E是指定量地對(duì)色知覺差異進(jìn)行表示,通俗說法為一種顏色與另一種指定顏色色知覺差異數(shù)值的多少。這個(gè)定義是基于CIELAB色差理論的,其中△L為明度差異、△a為紅/綠差異、△b=為黃/藍(lán)差異、ΔE為總色差。那么,色差△E怎么計(jì)算?色差△E<1是多大?

色差ΔE

什么是色差ΔE?

色差(ΔE)是指定量地對(duì)色知覺差異進(jìn)行表示,通俗說法為一種顏色與另一種指定顏色色知覺差異數(shù)值的多少。兩種顏色之間的差異可以用孟塞爾表色系統(tǒng)或CIE表色系統(tǒng)的相關(guān)特征參數(shù)進(jìn)行區(qū)別,如明度、色相、彩度、XYZ三刺激值等。

L*、a*、b*顏色系統(tǒng)三維空間是目前最流行的用于測(cè)量物體顏色的色空間。它是CIE定義的均色三維色空間之一,如下圖所示。該三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)中,以明度L*和色度坐標(biāo)a*、b*來表示顏色在空間的位置。

色差儀LAB顏色空間

色差ΔE是一個(gè)綜合值,取決于兩種顏色之間的L、a、b差之坐標(biāo)值。ClE Lab色空間中兩個(gè)顏色的色度坐標(biāo)值(L*樣品,a*樣品,b*樣品)和(L*標(biāo)準(zhǔn),a*標(biāo)準(zhǔn),b*標(biāo)準(zhǔn))之間的差值ΔE通過如下公式進(jìn)行計(jì)算:

ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2

其中:ΔL*=L*樣品-L*標(biāo)準(zhǔn),為明度差異;△L*為正值,樣品顏色偏淺色方向;為負(fù)值,樣品偏深色方向。

△a*=a*樣品-a*標(biāo)準(zhǔn),為紅/綠差異;△a*為正值,樣品顏色偏紅;△a*為負(fù)值,樣品偏綠。

△b*= b*樣品-b*標(biāo)準(zhǔn),為黃/藍(lán)差異;Δb*為正值,樣品顏色偏黃;△b*為負(fù)值,樣品偏藍(lán)。

用ΔE來評(píng)價(jià)色差時(shí),△E越小表示樣品與標(biāo)準(zhǔn)顏色越接近,反之則表示兩種顏色相差越遠(yuǎn)。


色差△E是怎么計(jì)算的?

色差是指兩個(gè)顏色經(jīng)測(cè)色儀器測(cè)量后,再經(jīng)色差公式計(jì)算出的這兩個(gè)顏色的差異值。一般來講,從拿到顏色樣品到根據(jù)計(jì)算結(jié)果做出客觀色差評(píng)價(jià),大致需以下三個(gè)步驟:

1.測(cè)量樣品

即使用合適的顏色測(cè)量?jī)x器(光譜光度計(jì))以獲得代表樣品光學(xué)特性的分光反射率ρ(λ)或分光透過率τ(λ);

2.計(jì)算三刺激值

即通過色度學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和測(cè)得的樣品分光反射率,按規(guī)定公式求取三刺激值。實(shí)際上是客觀定量地給出樣品的顏色對(duì)人眼視網(wǎng)膜上視覺感光細(xì)胞產(chǎn)生的刺激,這種刺激通過神經(jīng)沖動(dòng)傳至大腦,最終形成顏色的主觀感覺;

3.計(jì)算色差值(△E)

即按一定的色差公式,計(jì)算出兩樣品間的色差,可以理解為這一色差值反映了兩個(gè)不同的色刺激在大腦中產(chǎn)生的感覺上的差別。這也是為什么選用△E作為色差符號(hào)的原因。希臘字母△表示“在……方面的差別”,而E則是德語單詞Empfindung(感覺)的第一個(gè)字母。


色差△E<1是多大?

由于不同色差公式其色差計(jì)算結(jié)果和視覺評(píng)價(jià)相關(guān)性有所差異,所以在使用色差儀測(cè)色時(shí),應(yīng)用不同色差公式測(cè)量數(shù)值含義也會(huì)存在區(qū)別。

1939年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局采納了賈德等的建議而推行Y、α、β色差計(jì)算公式,并按此公式計(jì)算顏色差別的大小,以絕對(duì)值1作為一個(gè)單位,稱為“NBS色差單位”。一個(gè)NBS單位大約相當(dāng)于視覺色差識(shí)別閾值的5倍,如果與孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級(jí)的色差值比較,則1NBS單位約等于0.1孟塞爾明度值,0.15孟塞爾彩度值,2.5孟塞爾色相值(彩度為1);孟塞爾系統(tǒng)相鄰兩個(gè)色彩的差別約為10NBS單位。如果將NBS的色差單位與人的色彩感覺差別感覺對(duì)比分析,則如下表所示:

色差值與人眼色差感覺的關(guān)系

后來開發(fā)的新色差公式,往往有意思地把單位調(diào)整到與NBS單位相接近,例如ANLAB40,Hunter Lab以及CIE LAB、CIE LUV等色差公式的單位都與NBS單位大略相同(不是相等)。因此,我們不要誤解以為任何色差公式計(jì)算出的色差單位都是NBS,不同的色差公式計(jì)算得到的色差值是不同的,而且彼此不存在簡(jiǎn)單的換算關(guān)系。

若用戶使用色差儀測(cè)量試樣與標(biāo)樣的色差值小于1,那么就表示顏色差異程度很小,普通人的肉眼是難以分辨的。通常情況下,色差儀測(cè)量數(shù)值ΔE小于1,則意味著產(chǎn)品的顏色符合要求。


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