什么是色差？色差是指兩個(gè)試樣在顏色知覺(jué)上的差異，它包括明度差、彩度差和色相差三方面，可以使用專業(yè)的顏色儀器測(cè)量，讓后經(jīng)過(guò)色差公式計(jì)算而得到，一般用DE或△E表示。本文對(duì)色差△E值的計(jì)算方法及影響因素做了簡(jiǎn)要的介紹，感興趣的可以了解一下！
色差△E值的計(jì)算過(guò)程：
一般來(lái)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(guò)率τ（λ）；
2.計(jì)算三刺激值
即通過(guò)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(jué)感光細(xì)胞產(chǎn)生的刺激，這種刺激通過(guò)神經(jīng)沖動(dòng)傳至大腦，最終形成顏色的主觀感覺(jué)；
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(jué)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(yǔ)單詞Empfindung（感覺(jué)）的第一個(gè)字母。
色差△E值的計(jì)算公式：
要想計(jì)算色差，就需要了解色差公式。目前在色差儀中常見(jiàn)的色差公式有：CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多種，且各具優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際使用中與習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及行業(yè)特點(diǎn)有重要關(guān)系。1936-1976年為一個(gè)階段，有20多個(gè)公式。1976年后為一個(gè)階段，多數(shù)以CIELAB色差公式為基礎(chǔ)進(jìn)行修正，實(shí)用性大大提高。下面只對(duì)色差公式CIELAB和CMC（l:c）進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
1.CIELAB色差公式
CIELAB色差公式是最簡(jiǎn)單的色差公式，也是1976年CIE推薦的工業(yè)應(yīng)用色差公式之一。使用兩個(gè)顏色刺激色樣在空間中的歐式距離來(lái)表示兩者之間的色差。假設(shè)在CIELAB顏色空間中有兩個(gè)顏色（L*1，a*1，b*1）和（L*2，a*2，b*2），通過(guò)下列色差公式便可計(jì)算出兩者之間的色差。
式中，△L*、△a*和△b*分別表示兩個(gè)顏色樣本的坐標(biāo)L*、a*和b*之差。
如果CIELAB空間是理想的均勻顏色空間，則其對(duì)應(yīng)的視覺(jué)容差應(yīng)為球形。
根據(jù)顏色科學(xué)研究人員的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在CIELAB空間使用橢球來(lái)描述顏色的視覺(jué)容差更為合適，這表明CIELAB顏色空并非理想的均勻顏色空間。雖然CIELAB色差公式對(duì)中小色差的預(yù)測(cè)精度較差，但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于理解并具有較好的大色差預(yù)測(cè)精度，所以仍被廣泛應(yīng)用。
2.CMC色差公式
CMC是英國(guó)顏色測(cè)量委員會(huì)Colour Measurement Committee的縮寫(xiě)，1988年CMC色差公式被英國(guó)推薦為英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（BS 6823），廣泛應(yīng)用于紡織行業(yè)及其他工業(yè)。在修正CIELAB色差公式的基礎(chǔ)上，CMC色差公式根據(jù)視覺(jué)關(guān)系調(diào)整了每個(gè)色調(diào)方向的色差橢圓大小和形狀；改善了彩度差變化與明度之間的關(guān)系，使不同彩度的顏色具有不同的色差容限。非彩色區(qū)域附近的橢圓較小，彩度高的橢圓較大，色差容限與彩度的變化成正比。CMC色差公式為如下形式：
其中，△L*ab、△H*ab和△C*ab，為CIELAB確定的明度差、彩度差和色調(diào)差；SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調(diào)的權(quán)重函數(shù)；L*s和C*ab,s和hab,s均為確定色差的標(biāo)準(zhǔn)樣本。明度權(quán)重因子和彩度權(quán)重因子c與具體應(yīng)用條件有關(guān)，一般情況下c=1。在紡織業(yè)中，當(dāng)l=2時(shí)用CMC色差公式計(jì)算得到的紡織品色差與視覺(jué)感覺(jué)相對(duì)一致。對(duì)于涂料、塑料和油墨等應(yīng)用，取l=1.4。
CMC色差公式實(shí)際上是一個(gè)三維空間中的橢球公式，也就是說(shuō)，用以目標(biāo)色樣的坐標(biāo)點(diǎn)為中心的一個(gè)橢球來(lái)表示色差，橢球的大小與樣品顏色同目標(biāo)色的差別有關(guān)，也與具體的顏色區(qū)域有關(guān)，在不同的顏色區(qū)域用不同大小和取向的橢球來(lái)表示色差。這種計(jì)算色差的方式已經(jīng)被CE確定為今后發(fā)展色差公式的一種標(biāo)準(zhǔn)形式，主要的研究重點(diǎn)是如何確定公式中的系數(shù)，CIE94色差公式就是這類公式的代表。
影響色差△E值的因素：
色差的評(píng)定非常復(fù)雜，主要源于以下幾種因素：
1.影響因素眾多
觀察顏色之間的差別時(shí)，除顏色本身三個(gè)屬性的差異外，還受照明條件，觀察人員的心理因素，觀察的幾何條件，背影的亮度和色澤，物體的材質(zhì)、光澤、紋理、透明程度、大小、形狀等因素的影響。
2.概念模糊
人們通常講的色差可分為可感知的色差（Perceptible Color Difference）和可接受的色差（Acceptable Color Difference）兩種情況。顯然前者對(duì)色差的控制比后者要嚴(yán)格得多，而通常人們并未強(qiáng)調(diào)這兩個(gè)概念之間的差異，造成色差評(píng)價(jià)上的二義性和色差控制尺度上的不一致。
3.顏色空間不均勻
雖然從儀器測(cè)色實(shí)用化以來(lái)，人們可以憑借測(cè)色儀來(lái)定量地確定顏色的屬性，但是由于顏色空間的不均勻性使人們不能直接從顏色值的差異來(lái)評(píng)價(jià)物體間色差的大小。顏色空間的不均勻性可以從W.D.Wright和D.L.MacAdam的實(shí)驗(yàn)結(jié)果1明顯地顯示出來(lái)。MacAdam容差橢圓如下圖所示，其中x，y為色品坐標(biāo)。由下圖可知，人眼對(duì)不同色相顏色的寬容量不同，綠色區(qū)顏色寬容量大，黃色區(qū)其次，藍(lán)色區(qū)最小，即人眼對(duì)不同色相的顏色敏感程度不同。另外，人眼對(duì)顏色的三個(gè)屬性的敏感程度也不同。顏色的亮度越低，容差范圍越小，所以深色樣品不容易實(shí)現(xiàn)顏色匹配；顏色的彩度越低，容差范圍越小，所以灰色系列的顏色也不容易實(shí)現(xiàn)顏色匹配。人眼對(duì)顏色三屬性的敏感程度依次為：色調(diào)>彩度>明度。1976年CIE提出的CIE1976L*a*b*顏色空間也存在一定程度的不均勻性。
