什么是色差？色差是指兩個顏色在視覺上的差異，可以通過測色儀器測量后，再經(jīng)色差公式計算而得出這兩個顏色的差異值。國際照明委員會負責國際顏色標準的研究開發(fā)，其中一個非常重要的任務就是建立色差公式，以向用色工業(yè)提供物體色判斷的標準。那么，色差儀中色差△E的計算公式有哪些？色差△E的單位是什么？本文為大家做了介紹。

色差△E什么意思？

色差不是矢量值，他只是用熟知的大小表達了兩個顏色的差異，空間表達就是兩點之間的距離。當然色差有著不同的公式，目前主流的公式：DE76（△Eab）、DE94、DE2000、DECMC等，這幾個公式大多應用的行業(yè)不同，但是現(xiàn)在DE2000和DECMC是主要推行和推薦的公式，因為更接近人眼的刺激感覺。

色差是指兩個顏色經(jīng)測色儀器測量后，再經(jīng)色差公式計算出的這兩個顏色的差異值。顏色間的差異值以DE或△E表示。E是德語單詞Empfindung（感覺）的第一個字母；D是希臘字母，表示某方面的差別。DE表示兩個顏色彼此間的差異值?！鱁表示色彩空間內(nèi)兩個色樣彼此間的距離差距。

色差儀中色差△E的計算公式：

要想計算色差，就需要了解色差公式。目前在色差儀中常見的色差公式有：CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多種，且各具優(yōu)缺點，實際使用中與習慣和經(jīng)濟發(fā)展水平以及行業(yè)特點有重要關系。1936-1976年為一個階段，有20多個公式。1976年后為一個階段，多數(shù)以CIELAB色差公式為基礎進行修正，實用性大大提高。下面只對色差公式CIELAB、CMC（l:c）和CIE94進行簡單介紹。

1.CIELAB色差計算公式

CIELAB色差公式是最簡單的色差公式，也是1976年CIE推薦的工業(yè)應用色差公式之一。使用兩個顏色刺激色樣在空間中的歐式距離來表示兩者之間的色差。假設在CIELAB顏色空間中有兩個顏色（L*1，a*1，b*1）和（L*2，a*2，b*2），通過下列色差公式便可計算出兩者之間的色差。

式中，△L*、△a*和△b*分別表示兩個顏色樣本的坐標L*、a*和b*之差。

如果CIELAB空間是理想的均勻顏色空間，則其對應的視覺容差應為球形。

根據(jù)顏色科學研究人員的實驗研究，發(fā)現(xiàn)在CIELAB空間使用橢球來描述顏色的視覺容差更為合適，這表明CIELAB顏色空并非理想的均勻顏色空間。雖然CIELAB色差公式對中小色差的預測精度較差，但由于其結構簡單，易于理解并具有較好的大色差預測精度，所以仍被廣泛應用。

2.CMC色差計算公式

CMC是英國顏色測量委員會Colour Measurement Committee的縮寫，1988年CMC色差公式被英國推薦為英國國家標準（BS 6823），廣泛應用于紡織行業(yè)及其他工業(yè)。在修正CIELAB色差公式的基礎上，CMC色差公式根據(jù)視覺關系調(diào)整了每個色調(diào)方向的色差橢圓大小和形狀；改善了彩度差變化與明度之間的關系，使不同彩度的顏色具有不同的色差容限。非彩色區(qū)域附近的橢圓較小，彩度高的橢圓較大，色差容限與彩度的變化成正比。CMC色差公式為如下形式：

其中，△L*ab、△H*ab和△C*ab，為CIELAB確定的明度差、彩度差和色調(diào)差；SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調(diào)的權重函數(shù)；L*s和C*ab,s和hab,s均為確定色差的標準樣本。明度權重因子和彩度權重因子c與具體應用條件有關，一般情況下c=1。在紡織業(yè)中，當l=2時用CMC色差公式計算得到的紡織品色差與視覺感覺相對一致。對于涂料、塑料和油墨等應用，取l=1.4。

CMC色差公式實際上是一個三維空間中的橢球公式，也就是說，用以目標色樣的坐標點為中心的一個橢球來表示色差，橢球的大小與樣品顏色同目標色的差別有關，也與具體的顏色區(qū)域有關，在不同的顏色區(qū)域用不同大小和取向的橢球來表示色差。這種計算色差的方式已經(jīng)被CE確定為今后發(fā)展色差公式的一種標準形式，主要的研究重點是如何確定公式中的系數(shù)，CIE94色差公式就是這類公式的代表。

3.CIE94色差計算公式

色差公式CIE94由RIT的R.S.Berns等人在對RIT-DuPont、Luo-Rigg和Witt 這三個基于物體色的中小色差視覺實驗數(shù)據(jù)集進行相關分析和處理的基礎上所提出，并由CIE技術委員會TC1-29于1995年推薦為用于工業(yè)色差評價，其表達式為：

其中，△L*、△C*ab和△H*ab，均由CIELAB色差公式計算得到；△C*ab一般指標準色樣的CIELAB彩度，但當被測樣品中不分標準色樣與測試色樣時，則以兩者的幾何平均值作為C*ab，即：△C*ab=（C*ab,1△C*ab,2）1/2。

在使用CIE94色差公式時，CIE推薦了相應的參考觀察條件。當實際的觀測條件和應用場合不同于CIE94參考觀察條件時，需要用參數(shù)因子kL、kC和kH來調(diào)整明度、彩度和色調(diào)分色差在總色差中的相對權重。

TC1-29指出，當獲取新的實驗數(shù)據(jù)時應對CIE94繼續(xù)改進?？梢栽诓煌趨⒖加^察條件的實驗條件下進行視覺實驗，利用相關實驗結果對權重函數(shù)SL、SC和SH以及參數(shù)因子kL、kC和kH進行修改，從而對CIE94進行改良。隨著更多實驗數(shù)據(jù)的獲得，還可以對色差公式CIE94及其權重函數(shù)的表達式結構進行修改。

色差△E的單位是什么？

色差是指兩個試樣在顏色知覺上的差異，它包括明度差、彩度差和色相差三方面。色差是指兩個顏色經(jīng)測色儀器測量后，再經(jīng)色差公式計算出的這兩個顏色的差異值。顏色間的差異值以DE或△E表示。E是德語單詞Empfindung（感覺）的第一個字母；D是希臘字母，表示某方面的差別。DE表示兩個顏色彼此間的差異值?！鱁表示色彩空間內(nèi)兩個色樣彼此間的距離差距。

作為色差的計算單位，以前常用NBS。1939年，美國國家標準局采納賈德等人的建議而推行Y1/2，a，b色差計算公式，并采用此公式計算顏色差別的大小，以絕對值1作為一個單位，稱為“NBS色差單位”。

1NBS色差單位其實是一種色差計算公式下的單位，不過市場上的高精度色差儀產(chǎn)品有很多都包含多種色差計算公式，比如三恩時色差儀就包含多種色差公式。這種情況下我們就無法說NBS就是色差的單位。雖然不同色差公式的單位都和NBS單位大致同樣，不過其實還會有一定的區(qū)別。所以應用不同的色差公式的時候，色差的單位其實是不同的。

NBS單位曾經(jīng)被作為所有色差計算公式的單位，持續(xù)了較長一段時間，不過在上世紀七十年代以后，隨著大量的色差公式出現(xiàn)(如上面的CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*)，一律采用同樣的標準計算單位就顯得不精準，并且也沒有必要。為了更為科學合理表示色差值，大家就會直接采用△ECIE、△ECMC不再應用NBS單位。

可以看出來色差其實也沒有固定的單位，所以用戶在表述測量結果的時候，只需要注明是何種色差計算公式即可。