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什么是色差?色差仪CIE94和CIE2000色差公式哪个好?

时间:2023-05-23 点击:777次

色差是指两个样品在视觉上给人的颜色差异,可以通过色差仪测量并经过色差公式计算而得到。在色差仪的设计中,常用的色差公式是研究提高色差精度的一个关键要素。本文对色差定义及色差仪典型色差公式进行了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!

台式色差仪

色差理论概述:

1.色差定义

色差是指物体和比较对象之间的颜色差异,一般是非发光体在排除照明条件、环境、观察距离等差异之后,与标准对象之间的颜色差异。定量表示这种差异时,需利用色调、明度和饱和度这三种颜色属性的差异来表述,其在工业生产配色环节以及产品颜色质量控制方面发挥着重要作用。现代色差评定是建立在能够预测目视色差的色差方程基础之上的,相关色差公式由国际照明委员会通过大量颜色视觉判断和色差比较心理实验数据得出,可采用仪器或计算机测量计算,实现较为精确的数字化表达。

2.色差模型

为了进一步改进和统一颜色评价的方法,1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式,即CIE1976LAB(或L*a*b*)系统,现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。CIE1976L*a*b*空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到,转换公式如下:

LAB颜色空间与XYZ颜色空间的转换关系

其中X、Y、Z是物体的三刺激值,X0、Y0、Z0为理想白色物体的D65光源10°。L*a*b*色度空间是当前最通用的测量物体颜色的色度空间,得到了广泛的应用。在Lab色度空间模型,L*表示心理明度,a*、b*为心理色度。由X、Y、Z变换为L*、a*、b*,转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示,形成了表述的心理颜色空间,+a*表示红色,-a*表示绿色,+b*表示黄色,-b*表示蓝色,颜色的明度由L*的百分数来表示。图中央垂线L"为无色线,a*和b*值增大时,色点越远离中心垂线,色饱和度就越大。


色差仪CIE94和CIE2000色差公式介绍:

色差公式是把颜色放在一个LAB色彩空间里,然后计算两个颜色在空间中的几何距离。前提是色彩几何空间是平均的。最初人们认为是圆形空间,后来是椭圆形空间,后来发现椭圆也无法准确地描述。CIE公式的发展至CIE2000,进一步改善了色差评价的视觉一致性,是目前发展最为完善的色差公式,其色差精确性高达95%,比起CIElab的75%精确度有很大的提高,更接近人眼效果,目前比较推崇CIE2000。

1.CIE94色差公式

CIE94色差公式

△E*94即为得到的色差结果,显示到色差仪显示屏上。用户通过观察显示屏上的结果即获得样品的色差检验数据,从而进一步做出颜色筛选的决策。

2.CIE2000色差公式

由于人眼与色差计在色度图中不同位置的色彩评估方法和形状上的差异,引起了许多色彩评定时测量数据与目测结论不匹配的问题,CIE2000色差计算公式的提出,就是为了解决这个问题和难题。CIE2000色差公式并不是创建了一个新的人眼辨别临界区均匀的色空间,而是重新定义了色差计算方法,使得在整个CIELab(L"a*b*色度空间)中,色差计算值与人眼评估更为接近。新的色差公式在原色差计算公式基础上,另外特别引用了三个新的重量系数SL,SC和SH,分别代表了在亮度△L*、饱和度△C*和色调△H*方向上的差异程度。

△E00色差计算公式

计算步骤:

第一步:计算CIELAB公式中的L*、a*、b*、C*ab。

L、a、b、Cab计算公式

第二步:计算L'、a'、C’和h'。

L'、a'、C’和h'计算公式

G表示CIELAB颜色空间的轴的调整因子,a*是彩度的函数。C*ab是C*ab的算术平均值。

第三步:计算△L'、△C'ab、△H'ab。

△L'、△C'ab、△H'ab计算公式

第四步:计算SL、SC、SH、和T。

SL、SC、SH、和T计算公式

其中,L为两个样品L'、L'2的算术平均值;C'ab为两个样品C'ab,1、C'ab,2的算术平均值;h'ab为两个样品h'ab,1、h'ab,2的算术平均值。

第五步:代入CIEDE2000色差公式计算。


色差仪色差公式CIE94和CIE2000哪个好?

CIE2000色差公式针对CIE94公式做了几点改进:

1.标定L*a*b*色度空间靠近中间范围的a*轴,从而改善中性色的预测性能;

2.了三个新的修正系数SL,SC和SH,修正饱和度△C*、亮度△L*和色调△H*方向上差异程度,以提高色差计算结果与目视评判的一致性。

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