色差的單位是什么?很多人對(duì)色差的單位不是很了解,其實(shí)早在1939年就有人對(duì)色差的單位進(jìn)行了制定,用NBS進(jìn)行表示,但是隨著大量色差公式的出現(xiàn),為了更加科學(xué)合理的表示色差值,就會(huì)采用其他色差單位。本文對(duì)色差單位及色差值計(jì)算方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
色差的單位是什么?
色差是指兩個(gè)試樣在顏色知覺上的差異,它包括明度差、彩度差和色相差三方面。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。顏色間的差異值以DE或△E表示。E是德語單詞Empfindung(感覺)的第一個(gè)字母;D是希臘字母,表示某方面的差別。DE表示兩個(gè)顏色彼此間的差異值。△E表示色彩空間內(nèi)兩個(gè)色樣彼此間的距離差距。
作為色差的計(jì)算單位,以前常用NBS。1939年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局采納賈德等人的建議而推行Y1/2,a,b色差計(jì)算公式,并采用此公式計(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”。
1NBS色差單位其實(shí)是一種色差計(jì)算公式下的單位,不過市場(chǎng)上的高精度色差儀產(chǎn)品有很多都包含多種色差計(jì)算公式,比如三恩時(shí)色差儀就包含多種色差公式。這種情況下我們就無法說NBS就是色差的單位。雖然不同色差公式的單位都和NBS單位大致同樣,不過其實(shí)還會(huì)有一定的區(qū)別。所以應(yīng)用不同的色差公式的時(shí)候,色差的單位其實(shí)是不同的。
NBS單位曾經(jīng)被作為所有色差計(jì)算公式的單位,持續(xù)了較長(zhǎng)一段時(shí)間,不過在上世紀(jì)七十年代以后,隨著大量的色差公式出現(xiàn)(如上面的CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*),一律采用同樣的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算單位就顯得不精準(zhǔn),并且也沒有必要。為了更為科學(xué)合理表示色差值,大家就會(huì)直接采用△ECIE、△ECMC不再應(yīng)用NBS單位。
可以看出來色差其實(shí)也沒有固定的單位,所以用戶在表述測(cè)量結(jié)果的時(shí)候,只需要注明是何種色差計(jì)算公式即可。
色差值怎么計(jì)算?
色差的評(píng)估問題一直是顏色科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)和實(shí)際生活中一個(gè)重要問題,客觀的測(cè)量或評(píng)價(jià)兩個(gè)給定色樣之間的色差,長(zhǎng)期以來被認(rèn)為是工業(yè)界異性非常困難而又迫切的問題。而且理想的色差公式的計(jì)算結(jié)果與目測(cè)應(yīng)有良好的一致性,可真正使用近試統(tǒng)一的色差寬容度用于質(zhì)量控制。因此,在基礎(chǔ)色度學(xué)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出一種色差公式和對(duì)應(yīng)的色度空間,使得計(jì)算的色度值與目測(cè)結(jié)果較為均勻一致。
1.CIELAB色差公式
CIELAB色差公式,是CIE1976L*a*b*色差公式的簡(jiǎn)稱,又稱CIE1976LAB(或L*a*b*)系統(tǒng),現(xiàn)在已被世界各國(guó)正式采用并作為國(guó)際通用的測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)。它適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算方法,常用的色度空間是CIELAB色空間,它是利用L*,a*,b*三個(gè)不同的坐標(biāo)軸,指示顏色在幾何坐標(biāo)圖中的位置及代號(hào)。它是基于一種顏色不能同時(shí)既是綠又是紅、既是藍(lán)又是黃這種理論而建立起來的。一種顏色用CIEL*,a*,b*表示時(shí),L*軸表示明度,黑在底端,白在頂端;+a*表示紅色,-a*表示綠色;+b*表示黃色,-b*表示藍(lán)色。任何顏色的色彩變化可以用a*,b*數(shù)值來表示,任何顏色的層次變化可以用L*數(shù)值來表示,用L*,a*,b*三個(gè)數(shù)值就可以描述自然界中的任何色彩。
若兩個(gè)彩色樣品都按L*,a*,b*標(biāo)定顏色,則兩者之間的總色差△E*ab可用下列公式計(jì)算:
其中△L*,△a*,△b*,為參考樣品和被測(cè)樣品之間明度L*和色度指數(shù)a*,b*的差值。色差值用△E來表示,為綜合色差儀,具體計(jì)算方法和亮度差△L、紅綠差△a、黃藍(lán)差△b都有關(guān)系。△E*ab值越小代表色差越小,反之越大。
2.CMC色差公式
在CIELAB顏色空間中,CMC(l:c)公式把標(biāo)準(zhǔn)色周圍的視覺寬容量定義為橢圓。橢圓內(nèi)部的顏色在視覺上和標(biāo)準(zhǔn)色是一樣的,而在橢圓外部的顏色和標(biāo)準(zhǔn)色就不一樣了。在整個(gè)CIELAB顏色空間中,橢圓的大小和離心率是不一樣的。以一個(gè)給定的標(biāo)準(zhǔn)色為中心的橢圓的特征,是由相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)色在△L*、△C、△H方向上的兩半軸的長(zhǎng)度決定的。用橢圓方程定義的色差公式△ECMC(l:c)如下所示:
由公式可見,它是根據(jù)顏色在CIELAB空間的位置,根據(jù)色調(diào)、明度和彩度對(duì)于總色差的貢獻(xiàn)不同,而改變L*、C*和H*在色差中的份額加權(quán)數(shù),相對(duì)于色調(diào)差,分別選擇l和c的值,以便提供明度差和彩度差的最合適加權(quán)值。一般根據(jù)對(duì)色差的可察覺性目視測(cè)試結(jié)果,將l和c都定位1,即l=c=1,稱為CMC(1:1)公式。為了預(yù)測(cè)色差的可接受性,有時(shí)把l和c定位大于1,如CMC(2:1)公式。