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色差△E怎么理解?色差△E的计算式是怎样的?

色差△E怎么理解?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。可以通过测色仪器测量后,再经色差公式计算而得出这两个颜色的差异值,一般用△E表示。本文对色差△E的含义及△E的计算式作了介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

色差仪△E

色差△E怎么理解?

色差就是指用固定大小的值来表示人对两种颜色在色彩感知上的差别,即两个颜色样本在彩度差、明度差和色相差上综合表现出来的颜色感知差异。通常所指的色差就是两个颜色大体上的差异程度。在实际的应用过程中,对色差进行测量的过程还是比较复杂的,会受到客观因素、不统一的评定标准、不统一的颜色空间等因素的影响。

贾德等人提议和推行的色差计算公式在 1939 年被美国国家标准局采用,并且按照该公式计算颜色的差异程度,一个单位使用绝对值1来表示,习惯上称之为“NBS色差单位”。通常一个NBS单位大致等同于人眼的视觉色差辨别阈值的五倍。下表描述的是人眼的颜色差异感觉程度跟NBS的色差单位之间的关系,可以看出NBS单位在实际的工业中具有很大的应用价值。后来研究出来的新色差计算公式,都常常刻意的把单位调整的跟NBS单位相统一,比如Hunter Lab、ANLAB40以及CIE LUV、CIE LAB等色差计算公式的单位都跟NBS单位色差值相一致。

NBS单位的大小与人的感知程度


色差的测量维度:

存在于外部自然空间的色彩种类较多,此些色彩均具有以下三点特征:第一,具有一定的色差相貌;第二,具有一定的色彩相貌;第三,具有一定的浓淡程度。换言之,色彩均具有色调、明度与彩度特征,所以现在均可以依照这三种特性进行定量描述。色调是色彩最显著的特征,是不同色彩之间彼此相互区分最明显的特征,如太阳光中赤橙黄绿青蓝紫就是代表一类具体的色调;明度就是一个物体能够反射光线的颜色属性,能够直接引发视觉上的明暗变化,同一色调的颜色可以存在不同于明度变化;彩度主要就是代表光线反射或透射程度与色谱色的接近值,能够直接展现出色彩,引发视觉敏感程度的变化。彩度可以分为多种档位。色差,彩度和明度是色差测量的维度。


色差△E的计算式:

目前,用于色差△E的计算公式有很多,包括:△Eab、△E94、△E2000、△ECMC等,下文对只对△Eab和△ECMC色差公式进行介绍。

1.色差ΔE*ab色差计算公式

CIELAB色差是指CIELAB均匀颜色空间模型下两个颜色点的距离,该空间模型为直角坐标系。在CIELAB颜色空间中,两个颜色样本(L1,a1,b1)和(L2,a2,b2)之间的色差可以用欧式距离来计算:

CIELAB色差公式029

其中ΔL*、Δa*、△b*分别是CIELab颜色空间的三个坐标差值。如果CIELab空间是视觉均匀的,其对应的视觉宽容度在该颜色空间中应当是一个圆球形,并且在颜色空间的各个区域都应具有相同的半径。但是由于CIELab颜色空间并不是均匀的,因此应该用椭球来表示各颜色区域所对应的视觉宽容度更为合适。虽然对于中小色差的预测性能,CIELab色差公式不甚理想,但相对于其后的一些色差公式而言,其公式比较简单易算,并且对大色差尚有较好的预测性能,因此在现今工业生产中仍被广泛采用。

2.色差ΔE*CMC色差计算公式

CMC是目前工业上广泛采用的计算色差方法。通过修正CIE1976Lab色差公式,CMC色差公式使各色调方向的色差随椭圆大小和形状根据视觉的关系进行调整,如在红色区域的椭圆比较瘦长,绿色区域则比较圆;同时还改进了彩度差随明度的变化关系,在靠近非彩色区域的椭圆小,彩度高的椭圆较大,色差容限随彩度的增加而变大,反之则减小。色差公式如下:

CMC色差公式的计算式

其中L*ab,std、C*ab,std和H*ab,std均为标准色样的色度参数,这些值以及上述公式中的ΔL*ab、ΔC*ab、ΔH*ab都是由CIELab色差公式计算得到;明度权重因子l和饱和度权重因子c用来调整明度和饱和度对总色差的影响程度,所以在不同的应用场合应取不同的比值。大量的实验表明,对色差的可接受评价时,推荐采用l:c=2:1,如在纺织业界对产品质量控制大多采用CMC(2:1)公式;而对色差的可察觉性评价时,推荐采用l:c=1:1,如对数字系统的色度校正以及涂料或塑料行业一般采用CMC(1:1)公式。

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