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色差公式有哪些類型?CIEDE2000色差公式怎么計(jì)算色差?

時(shí)間:2023-05-18 點(diǎn)擊:962次

CIE負(fù)責(zé)國(guó)際顏色標(biāo)準(zhǔn)的研究開發(fā),其中一個(gè)非常重要的任務(wù)就是建立色差公式或均勻顏色空間,為顏色復(fù)制再現(xiàn)行業(yè)提供物體表面顏色判斷的標(biāo)準(zhǔn),即用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)色差公式預(yù)測(cè)的數(shù)值來判斷顏色再現(xiàn)的質(zhì)量合格與否。本文對(duì)色差儀色差公式的類型及CIEDE2000色差公式計(jì)算色差的方法做了介紹。

三恩時(shí)色差儀

色差公式的類型:

隨著顏色空間理論被不斷的提出,在不同顏色空間體系中,相對(duì)應(yīng)的色差公式也被不斷的提出,如CIELUV色差公式、CIELAB色差公式、FCM色差公式、CIE94色差公式以及CIEDE2000色差公式等。這些色差公式都是在大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中建立形成的,它們?cè)诓煌念I(lǐng)域里因其自身的特性發(fā)揮著重要的作用。

1.早期色差公式

從1936~1976年這期間有20多個(gè)色差被發(fā)表和公布,但是在國(guó)際上沒有統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn),研究者僅是根據(jù)不同領(lǐng)域作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),這些個(gè)色差公式大約分為三類,第一類是:根據(jù)孟塞爾顏色系統(tǒng)利用CIE色品圖做非線性變換得到色差公式,第二類是:對(duì)CIE色品圖做線性變換得到色差公式,第三類以麥克亞當(dāng)?shù)?5組橢球?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)做基礎(chǔ)提出色差公式。

2.近期色差公式

國(guó)際照明委員會(huì)在1976年正式推薦CIE1976L*u*v*和CIE1976L*a*b*兩個(gè)均勻顏色空間后,CIE1976顏色空間受到廣泛應(yīng)用,但是在工業(yè)界應(yīng)用CIE1976顏色空間的過程中不斷出現(xiàn)各種問題,原因在于CIE1976顏色空間均勻性還不夠完整,后續(xù)在其他領(lǐng)域也頻頻出現(xiàn)各種問題。因此,各國(guó)顏色學(xué)家又進(jìn)行了深入探索研究,最終,提出了各種較好的新色差公式,如FCM、JPC79、CMC

(1:c)、BFD(1:c)、CIELAB加權(quán)式、CIE94、CIEDE2000等,其中CIEDE2000是目前精確度較高的色差公式。


CIEDE2000色差公式計(jì)算色差方法:

視覺一致性對(duì)于工業(yè)色差評(píng)價(jià)非常重要,因此CIE專門設(shè)立了工業(yè)色差評(píng)價(jià)的色調(diào)與明度相關(guān)修正專業(yè)委員會(huì)TC1-47,于是在2000年提出新的色差公式,并且在2001年被國(guó)際照明委員會(huì)推薦為CIEDE2000色差公式,色差符號(hào)為△E00。

因?yàn)镃IEDE2000色差公式的復(fù)雜性,用該公式計(jì)算色差時(shí)要分四步進(jìn)行計(jì)算,具體步驟如下。

第一步:根據(jù)計(jì)算CIELAB空間中的L*、a*、b*和C*ab的公式進(jìn)行運(yùn)算,如下式所示。

L、a、b計(jì)算公式18

其中:C*ab=[(a*)2+(b*)2]1/2

第二步:計(jì)算出a'、C'和h'。

a'、C'和h'計(jì)算公式

C計(jì)算是樣品對(duì)中兩個(gè)色樣的算術(shù)平均值,在計(jì)算h'時(shí),需要根據(jù)色調(diào)角所在象限即a'和b'的正負(fù)取值來確定,如下式。

色調(diào)角h'值計(jì)算公式

第三步:計(jì)算△L'、△C'、△H'。

△L'、△C'、△H'計(jì)算公式

第四步:計(jì)算CIEDE2000色差△E00。

總色差△E00計(jì)算公式

其中:

總色差△E00計(jì)算公式01

在上式中,L截圖分別是樣品對(duì)中兩個(gè)色樣L'、C'和h'值的算術(shù)平均值。在計(jì)算h'平均值時(shí),若兩個(gè)顏色的色調(diào)角位于不同象限里,需要特別注意,一面出錯(cuò)。因此,為了準(zhǔn)確地計(jì)算平均色調(diào)角h',建議采用下列換算公式,如下所示:

平均色調(diào)角h'換算公式

CIEDE2000 色差公式中的參數(shù)因子KL、KC、KH仍用于修正實(shí)際觀測(cè)實(shí)驗(yàn)條件的變化,根據(jù)具體的色差評(píng)價(jià)環(huán)境條件,采用與前述相關(guān)色差公式中類似的方法進(jìn)行分析和定義,因此沿用CIE94色差公式的參照條件,來確定CIEDE2000色差公式的參數(shù)因子KL=KC=KH=1。

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