• 咨询热线:400-888-5135

色差△E值怎么计算?哪些因素会影响色差△E值?

时间:2023-02-28 点击:541次

什么是色差?色差是指两个试样在颜色知觉上的差异,它包括明度差、彩度差和色相差三方面,可以使用专业的颜色仪器测量,让后经过色差公式计算而得到,一般用DE或△E表示。本文对色差△E值的计算方法及影响因素做了简要的介绍,感兴趣的可以了解一下!

色差△E值

色差△E值的计算过程:

一般来讲,从拿到颜色样品到根据计算结果做出客观色差评价,大致需以下三个步骤:

1.测量样品

即使用合适的颜色测量仪器(光谱光度计)以获得代表样品光学特性的分光反射率ρ(λ)或分光透过率τ(λ);

2.计算三刺激值

即通过色度学的基础数据和测得的样品分光反射率,按规定公式求取三刺激值。实际上是客观定量地给出样品的颜色对人眼视网膜上视觉感光细胞产生的刺激,这种刺激通过神经冲动传至大脑,最终形成颜色的主观感觉;

3.计算色差值(△E)

即按一定的色差公式,计算出两样品间的色差,可以理解为这一色差值反映了两个不同的色刺激在大脑中产生的感觉上的差别。这也是为什么选用△E作为色差符号的原因。希腊字母△表示“在……方面的差别”,而E则是德语单词Empfindung(感觉)的第一个字母。


色差△E值的计算公式:

要想计算色差,就需要了解色差公式。目前在色差仪中常见的色差公式有:CIELAB、CMC(l:c)、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多种,且各具优缺点,实际使用中与习惯和经济发展水平以及行业特点有重要关系。1936-1976年为一个阶段,有20多个公式。1976年后为一个阶段,多数以CIELAB色差公式为基础进行修正,实用性大大提高。下面只对色差公式CIELAB和CMC(l:c)进行简单介绍。

1.CIELAB色差公式

CIELAB色差公式是最简单的色差公式,也是1976年CIE推荐的工业应用色差公式之一。使用两个颜色刺激色样在空间中的欧式距离来表示两者之间的色差。假设在CIELAB颜色空间中有两个颜色(L*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2),通过下列色差公式便可计算出两者之间的色差。

色差计算公式03

式中,△L*、△a*和△b*分别表示两个颜色样本的坐标L*、a*和b*之差。

如果CIELAB空间是理想的均匀颜色空间,则其对应的视觉容差应为球形。

根据颜色科学研究人员的实验研究,发现在CIELAB空间使用椭球来描述颜色的视觉容差更为合适,这表明CIELAB颜色空并非理想的均匀颜色空间。虽然CIELAB色差公式对中小色差的预测精度较差,但由于其结构简单,易于理解并具有较好的大色差预测精度,所以仍被广泛应用。

2.CMC色差公式

CMC是英国颜色测量委员会Colour Measurement Committee的缩写,1988年CMC色差公式被英国推荐为英国国家标准(BS 6823),广泛应用于纺织行业及其他工业。在修正CIELAB色差公式的基础上,CMC色差公式根据视觉关系调整了每个色调方向的色差椭圆大小和形状;改善了彩度差变化与明度之间的关系,使不同彩度的颜色具有不同的色差容限。非彩色区域附近的椭圆较小,彩度高的椭圆较大,色差容限与彩度的变化成正比。CMC色差公式为如下形式:

CMC色差计算公式

其中,△L*ab、△H*ab和△C*ab,为CIELAB确定的明度差、彩度差和色调差;SL、SC和SH分别为明度、彩度和色调的权重函数;L*s和C*ab,s和hab,s均为确定色差的标准样本。明度权重因子和彩度权重因子c与具体应用条件有关,一般情况下c=1。在纺织业中,当l=2时用CMC色差公式计算得到的纺织品色差与视觉感觉相对一致。对于涂料、塑料和油墨等应用,取l=1.4。

CMC色差公式实际上是一个三维空间中的椭球公式,也就是说,用以目标色样的坐标点为中心的一个椭球来表示色差,椭球的大小与样品颜色同目标色的差别有关,也与具体的颜色区域有关,在不同的颜色区域用不同大小和取向的椭球来表示色差。这种计算色差的方式已经被CE确定为今后发展色差公式的一种标准形式,主要的研究重点是如何确定公式中的系数,CIE94色差公式就是这类公式的代表。


影响色差△E值的因素:

色差的评定非常复杂,主要源于以下几种因素:

1.影响因素众多

观察颜色之间的差别时,除颜色本身三个属性的差异外,还受照明条件,观察人员的心理因素,观察的几何条件,背影的亮度和色泽,物体的材质、光泽、纹理、透明程度、大小、形状等因素的影响。

2.概念模糊

人们通常讲的色差可分为可感知的色差(Perceptible Color Difference)和可接受的色差(Acceptable Color Difference)两种情况。显然前者对色差的控制比后者要严格得多,而通常人们并未强调这两个概念之间的差异,造成色差评价上的二义性和色差控制尺度上的不一致。

3.颜色空间不均匀

虽然从仪器测色实用化以来,人们可以凭借测色仪来定量地确定颜色的属性,但是由于颜色空间的不均匀性使人们不能直接从颜色值的差异来评价物体间色差的大小。颜色空间的不均匀性可以从W.D.Wright和D.L.MacAdam的实验结果1明显地显示出来。MacAdam容差椭圆如下图所示,其中x,y为色品坐标。由下图可知,人眼对不同色相颜色的宽容量不同,绿色区颜色宽容量大,黄色区其次,蓝色区最小,即人眼对不同色相的颜色敏感程度不同。另外,人眼对颜色的三个属性的敏感程度也不同。颜色的亮度越低,容差范围越小,所以深色样品不容易实现颜色匹配;颜色的彩度越低,容差范围越小,所以灰色系列的颜色也不容易实现颜色匹配。人眼对颜色三属性的敏感程度依次为:色调>彩度>明度。1976年CIE提出的CIE1976L*a*b*颜色空间也存在一定程度的不均匀性。

MacAdam容差椭圆

QQ咨询

在线咨询真诚为您提供专业解答服务

咨询热线

400-888-5135
7*24小时服务热线

返回顶部