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色差公式有哪些类型?CIEDE2000色差公式怎么计算色差?

时间:2023-05-18 点击:826次

CIE负责国际颜色标准的研究开发,其中一个非常重要的任务就是建立色差公式或均匀颜色空间,为颜色复制再现行业提供物体表面颜色判断的标准,即用一个标准色差公式预测的数值来判断颜色再现的质量合格与否。本文对色差仪色差公式的类型及CIEDE2000色差公式计算色差的方法做了介绍。

三恩时色差仪

色差公式的类型:

随着颜色空间理论被不断的提出,在不同颜色空间体系中,相对应的色差公式也被不断的提出,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。这些色差公式都是在大量的实验数据中建立形成的,它们在不同的领域里因其自身的特性发挥着重要的作用。

1.早期色差公式

从1936~1976年这期间有20多个色差被发表和公布,但是在国际上没有统一的参考标准,研究者仅是根据不同领域作为数据基础,这些个色差公式大约分为三类,第一类是:根据孟塞尔颜色系统利用CIE色品图做非线性变换得到色差公式,第二类是:对CIE色品图做线性变换得到色差公式,第三类以麦克亚当的25组椭球实验数据做基础提出色差公式。

2.近期色差公式

国际照明委员会在1976年正式推荐CIE1976L*u*v*和CIE1976L*a*b*两个均匀颜色空间后,CIE1976颜色空间受到广泛应用,但是在工业界应用CIE1976颜色空间的过程中不断出现各种问题,原因在于CIE1976颜色空间均匀性还不够完整,后续在其他领域也频频出现各种问题。因此,各国颜色学家又进行了深入探索研究,最终,提出了各种较好的新色差公式,如FCM、JPC79、CMC

(1:c)、BFD(1:c)、CIELAB加权式、CIE94、CIEDE2000等,其中CIEDE2000是目前精确度较高的色差公式。


CIEDE2000色差公式计算色差方法:

视觉一致性对于工业色差评价非常重要,因此CIE专门设立了工业色差评价的色调与明度相关修正专业委员会TC1-47,于是在2000年提出新的色差公式,并且在2001年被国际照明委员会推荐为CIEDE2000色差公式,色差符号为△E00。

因为CIEDE2000色差公式的复杂性,用该公式计算色差时要分四步进行计算,具体步骤如下。

第一步:根据计算CIELAB空间中的L*、a*、b*和C*ab的公式进行运算,如下式所示。

L、a、b计算公式18

其中:C*ab=[(a*)2+(b*)2]1/2

第二步:计算出a'、C'和h'。

a'、C'和h'计算公式

C计算是样品对中两个色样的算术平均值,在计算h'时,需要根据色调角所在象限即a'和b'的正负取值来确定,如下式。

色调角h'值计算公式

第三步:计算△L'、△C'、△H'。

△L'、△C'、△H'计算公式

第四步:计算CIEDE2000色差△E00。

总色差△E00计算公式

其中:

总色差△E00计算公式01

在上式中,L截图分别是样品对中两个色样L'、C'和h'值的算术平均值。在计算h'平均值时,若两个颜色的色调角位于不同象限里,需要特别注意,一面出错。因此,为了准确地计算平均色调角h',建议采用下列换算公式,如下所示:

平均色调角h'换算公式

CIEDE2000 色差公式中的参数因子KL、KC、KH仍用于修正实际观测实验条件的变化,根据具体的色差评价环境条件,采用与前述相关色差公式中类似的方法进行分析和定义,因此沿用CIE94色差公式的参照条件,来确定CIEDE2000色差公式的参数因子KL=KC=KH=1。

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