色差仪作为颜色量化的专业工具,其在比较两个样品之间的颜色差异时,一般是以国际上通用的CIELAB颜色空间为依托,给出样品在该颜色空间下的色度值与色差值。本文对色差仪CIELAB颜色空间色度值和色差值作了解析,以帮助新手更好的使用色差仪。
色差仪CIELAB颜色空间的色度值解析:
CIELAB色空间中与明度、彩度和色调近似相关的量和计算公式分别是:
(1)CIE1976明度L*,计算方法如下:
(2)CIE1976彩度a,b(简称CIELAB彩度)C*ab,计算方法如下式:
(3)CIE1976色调角a,b(简称CIELAB色调角)hab,计算方法如下式:
CIELAB色空间量值计算的注意事项如下:
(1)当用线性公式f(X/Xn)=(841/108)(X/Xn)+16/116、f(Y/Yn)=(841/108)(Y/Yn)+16/116、f(Z/Zn)=(841/108)(Z/Zn)+16/116计算X/Xn、Y/Yn、Z/Zn时,可能得到hab的非正常值。非正常值通常不会出现在表面色的测量和计算中;有可能出现在亮度因数较低,且色品点接近光谱轨迹或紫红边界的透明物体色的测量和计算中。
(2)当a*和b*均为正值时,hab介于0°和90°之间;当b*为正且a*为负时,hab介于90°和180°之间;当a*和b*均为负时,hab介于180°和270°之间;当b*为负且a*为正时,hab介于270°和 360°之间。
色差仪CIELAB颜色空间色差值解析:
1.两个颜色样品的CIE1976 a,b色差(简称CIELAB色差)△E*ab计算方法如下式:
式中,△L*是CIELAB明度差,△a*、△b*是CIELAB色品指数差;△C*ab是CIELAB彩度差;△H*ab是CIELAB色调差。上面两个色差公式计算△E*ab的值是等价的。
2.CIELAB明度差和色品指数差为:△L*=L1*-L2*、△a*=a1*-a2*、△b*=b1*-b2*。
3.CIELAB彩度差为:△C*ab=△C*ab,1-△C*ab,2。
4.CIELAB色调角差为:△hab=h*ab,1-h*ab,2。在计算△hab值时需要注意:当两个颜色的连线穿过a*的正轴,△hab应进行±360°修正,以便其数值在±180°范围内。
5.CIELAB色调差为:△H*ab=2(C*ab,1·C*ab,2)1/2sin(△hab/2)或△H*ab=[(△E*ab)2-(△L*)2-(△C*ab)2]1/2。
对于不在无彩色轴上的小色差,△H*ab可以按照该式计算:△H*ab=(C*ab,1·C*ab,2)1/2·△hab,式中△hab的单位是弧度。在计算色调角与色调差时,需要注意以下事项:
(1)△H*ab与△hab的正负符号相同。
(2)当△hab的绝对值趋近180°时,可不必计算CIELAB色调差和彩度差。