色差是指兩個(gè)樣品在視覺上給人的顏色差異，可以通過色差儀測(cè)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(gè)關(guān)鍵要素。本文對(duì)色差定義及色差儀典型色差公式進(jìn)行了介紹，對(duì)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(duì)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(duì)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(píng)定是建立在能夠預(yù)測(cè)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(huì)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(cè)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(píng)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(cè)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(cè)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(gè)LAB色彩空間里，然后計(jì)算兩個(gè)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(píng)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(píng)估方法和形狀上的差異，引起了許多色彩評(píng)定時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)與目測(cè)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(gè)問題和難題。CIE2000色差公式并不是創(chuàng)建了一個(gè)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(gè)CIELab（L"a*b*色度空間）中，色差計(jì)算值與人眼評(píng)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(gè)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(gè)樣品L'、L'2的算術(shù)平均值；C'ab為兩個(gè)樣品C'ab,1、C'ab,2的算術(shù)平均值；h'ab為兩個(gè)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(gè)好？
CIE2000色差公式針對(duì)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(cè)性能；
2.了三個(gè)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(píng)判的一致性。
