色差是指兩個樣品在視覺上給人的顏色差異，可以通過色差儀測量并經(jīng)過色差公式計(jì)算而得到。在色差儀的設(shè)計(jì)中，常用的色差公式是研究提高色差精度的一個關(guān)鍵要素。本文對色差定義及色差儀典型色差公式進(jìn)行了介紹，對此感興趣的朋友可以了解一下！
色差理論概述：
1.色差定義
色差是指物體和比較對象之間的顏色差異，一般是非發(fā)光體在排除照明條件、環(huán)境、觀察距離等差異之后，與標(biāo)準(zhǔn)對象之間的顏色差異。定量表示這種差異時(shí)，需利用色調(diào)、明度和飽和度這三種顏色屬性的差異來表述，其在工業(yè)生產(chǎn)配色環(huán)節(jié)以及產(chǎn)品顏色質(zhì)量控制方面發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)代色差評定是建立在能夠預(yù)測目視色差的色差方程基礎(chǔ)之上的，相關(guān)色差公式由國際照明委員會通過大量顏色視覺判斷和色差比較心理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，可采用儀器或計(jì)算機(jī)測量計(jì)算，實(shí)現(xiàn)較為精確的數(shù)字化表達(dá)。
2.色差模型
為了進(jìn)一步改進(jìn)和統(tǒng)一顏色評價(jià)的方法，1976年CIE推薦了新的顏色空間及其有關(guān)色差公式，即CIE1976LAB（或L*a*b*）系統(tǒng)，現(xiàn)在已成為世界各國正式采納、作為國際通用的測色標(biāo)準(zhǔn)。CIE1976L*a*b*空間由CIEXYZ系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換得到，轉(zhuǎn)換公式如下：
其中X、Y、Z是物體的三刺激值，X0、Y0、Z0為理想白色物體的D65光源10°。L*a*b*色度空間是當(dāng)前最通用的測量物體顏色的色度空間，得到了廣泛的應(yīng)用。在Lab色度空間模型，L*表示心理明度，a*、b*為心理色度。由X、Y、Z變換為L*、a*、b*，轉(zhuǎn)換后的空間用笛卡兒直角坐標(biāo)體系來表示，形成了表述的心理顏色空間，+a*表示紅色，-a*表示綠色，+b*表示黃色，-b*表示藍(lán)色，顏色的明度由L*的百分?jǐn)?shù)來表示。圖中央垂線L"為無色線，a*和b*值增大時(shí)，色點(diǎn)越遠(yuǎn)離中心垂線，色飽和度就越大。
色差儀CIE94和CIE2000色差公式介紹：
色差公式是把顏色放在一個LAB色彩空間里，然后計(jì)算兩個顏色在空間中的幾何距離。前提是色彩幾何空間是平均的。最初人們認(rèn)為是圓形空間，后來是橢圓形空間，后來發(fā)現(xiàn)橢圓也無法準(zhǔn)確地描述。CIE公式的發(fā)展至CIE2000，進(jìn)一步改善了色差評價(jià)的視覺一致性，是目前發(fā)展最為完善的色差公式，其色差精確性高達(dá)95%，比起CIElab的75%精確度有很大的提高，更接近人眼效果，目前比較推崇CIE2000。
1.CIE94色差公式
△E*94即為得到的色差結(jié)果，顯示到色差儀顯示屏上。用戶通過觀察顯示屏上的結(jié)果即獲得樣品的色差檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步做出顏色篩選的決策。
2.CIE2000色差公式
由于人眼與色差計(jì)在色度圖中不同位置的色彩評估方法和形狀上的差異，引起了許多色彩評定時(shí)測量數(shù)據(jù)與目測結(jié)論不匹配的問題，CIE2000色差計(jì)算公式的提出，就是為了解決這個問題和難題。CIE2000色差公式并不是創(chuàng)建了一個新的人眼辨別臨界區(qū)均勻的色空間，而是重新定義了色差計(jì)算方法，使得在整個CIELab（L"a*b*色度空間）中，色差計(jì)算值與人眼評估更為接近。新的色差公式在原色差計(jì)算公式基礎(chǔ)上，另外特別引用了三個新的重量系數(shù)SL，SC和SH，分別代表了在亮度△L*、飽和度△C*和色調(diào)△H*方向上的差異程度。
計(jì)算步驟：
第一步：計(jì)算CIELAB公式中的L*、a*、b*、C*ab。
第二步：計(jì)算L'、a'、C’和h'。
G表示CIELAB顏色空間的軸的調(diào)整因子，a*是彩度的函數(shù)。C*ab是C*ab的算術(shù)平均值。
第三步：計(jì)算△L'、△C'ab、△H'ab。
第四步：計(jì)算SL、SC、SH、和T。
其中，L為兩個樣品L'、L'2的算術(shù)平均值；C'ab為兩個樣品C'ab,1、C'ab,2的算術(shù)平均值；h'ab為兩個樣品h'ab,1、h'ab,2的算術(shù)平均值。
第五步：代入CIEDE2000色差公式計(jì)算。
色差儀色差公式CIE94和CIE2000哪個好？
CIE2000色差公式針對CIE94公式做了幾點(diǎn)改進(jìn)：
1.標(biāo)定L*a*b*色度空間靠近中間范圍的a*軸，從而改善中性色的預(yù)測性能；
2.了三個新的修正系數(shù)SL，SC和SH，修正飽和度△C*、亮度△L*和色調(diào)△H*方向上差異程度，以提高色差計(jì)算結(jié)果與目視評判的一致性。
