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色差仪△E值的含义及计算公式介绍

  人气:186  发表时间:2024-03-05
线条

色差仪在比对两个色样之间的颜色差异时,可以给出相应的色差值△E值。对于色差仪给出的△E值,许多的用户对它的含义及计算方法不是很清楚。本文对色差仪△E值的含义及计算公式做了介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!

色差仪

色差宝△E值含义:

色差是指两个颜色经测色仪器测量后,再经色差公式计算出的这两个颜色的差异值。颜色间的差异值以DE或△E表示。E是德语单词Empfindung(感觉)的第一个字母;D是希腊字母,表示某方面的差别。DE表示两个颜色彼此间的差异值。△E表示色彩空间内两个色样彼此间的距离差距。

色差不是矢量值,他只是用熟知的大小表达了两个颜色的差异,空间表达就是两点之间的距离。当然色差有着不同的公式,目前主流的公式:△E76(△Eab)、△E94、△E2000、△ECMC等,这几个公式大多应用的行业不同,但是现在△E2000和△ECMC是主要推行和推荐的公式,因为更接近人眼的刺激感觉。下文将对△E*ab、△E*CMC和△E2000色差公式进行介绍。


色差仪△E值的计算式:

1.△E*ab色差公式

CIELAB色差公式是色差宝中使用最为广泛的一种色差公式。CIE用CIELAB颜色空间的欧几里德距离来表示两种颜色之间的差异大小,CIELAB色差公式(△E*ab)定义为:

CIELAB色差值计算公式

计算过程是在均匀的CIELAB色彩空间中定义的,以标准色坐标点为中心的椭球。它在L*、a*、b*三个方向上的长短半轴长度则用△L*、△a*、△b*来表示。

亮度差公式:

亮度差公式0607

△L*是亮度差,指测试样本和标准样本的颜色深浅差。如果△L*>0,则测试样本亮度比标准样本亮度浅,如果△L*<0,则测试样本亮度比标准样本亮度深。

饱和度差公式:

饱和度差公式0607

ΔC*c和度差,表示颜色偏离亮度灰色的程度,即用来描述样本的颜色鲜艳度。如果C*c>0,则表示测试样本比标准样本颜色鲜艳,如果C*c<0,则表示标准样本比测试样本颜色鲜艳。

色度差公式:

色度差公式0607

△a、△b表示色调偏差,在测色配色系统的颜色检测中,不仅要考虑总色差值,还要考虑分色差值,这样有利于分析样品颜色深浅和色调鲜艳度在总色差中的百分比权重。

色相角差公式:

色相角差公式0607

△H*表示色相角差,在a*和b*平面的样本颜色点相对于标准颜色点的位置关系决定了色相角ΔH*的大小。

2.△E*CMC色差公式

CMC(l:c)色差公式在修正CIELAB色差公式的基础上,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。它引入了明度权重因子l彩度权重因子c,能够解决暗色和中性色区域的色差结果计算与人眼测量结果相差较大的问题,适应不同的色差需求。

CMC(l:c)公式定义视觉特性为椭圆,椭圆内部所表示的颜色与标准色在视觉特性上表示一致,椭圆外部所表示的颜色则不一样。用椭圆方程定义的色差公式如下所示:

CMC总色差计算公式

上式中,△L*、△C*、△H*三个参数分别代表明度差、彩度差和色相差,下标为std的代表标准样本。SL、SC、SH椭圆的半轴,l是明度权重因子,c是彩度权重因子,通过改变l,c因子改变相对椭圆半轴的长度来控制色差范围,对于可接受色差取l=2,c=1。

由于CMC(1:c)色差公式与人眼视觉特性一致,因此独立于颜色区域的“单一阈值”可用于对不同的颜色质量控制,为颜色测量和色差评估带来极大的方便。

3.△E2000色差公式

CIEDE2000色差公式是最新由CIE推荐的色差公式。该公式不仅包含有明度差、彩度差和色调差加权函数,还加入了色调差与彩度差的交叉项,和改善中性灰色色差予测能力的函数项。CIEDE2000色差公式如下:

CIEDE2000色差公式010

上式中,△L'、△C'为CIELAB颜色空间的亮度差、彩度差,△H'是改进后的色相差;KL、KC、KH为参数因子,可根据实际使用确定具体的矫正参数,在CIE标准观测条件下,取KL=KC=KH=1;SL、SC和SH分别为明度、彩度和色调的权重因子。

综上所述,CIELAB色差公式是在CIELAB颜色空间,直接计算标准颜色和被测样本颜色两点之间的直线距离;CMC(l:c)色差公式是在CIELAB颜色空间基础上对色差公式进行修正得到,从增加了SL、SC和SH三个权重系数,使得可以分别从明度、彩度、色调三个方面各自进行调整,以对颜色空间的均匀性进行校正;CIED2000重新定义了CIELAB颜色空间的a轴,改善了对中性颜色的预测性能,并修改了明度和色调的权重系数SL和SH,很好的修正了椭圆不规则的问题。

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