色差儀作為量化顏色的工具，其在測量顏色時，可以通過內(nèi)部的色差公式，給出兩個色樣之間的顏色差異值，并以此作為顏色評定的標(biāo)準(zhǔn)。本文對色差儀中常見的色差公式：CIEL*u*v*色差公式和CIEL*a*b*色差公式做了介紹，感興趣的朋友不妨了解一下！

色差及色差公式：

色差，顧名思義，就是指不同顏色之間的差別。在特定的顏色空間當(dāng)中，各種顏色的分布很可能是均勻地甚至是不均勻地分布在三維或者多維多面體空間當(dāng)中的，此外工業(yè)上計(jì)算顏色的距離與人眼分辨出的顏色差異并不是完全對等的，因此顏色的色差計(jì)算絕不是唯一的空間歐氏距離這么簡單。為了向用色工業(yè)提供一個顏色判斷的標(biāo)準(zhǔn)，自從第一個CIE色度系統(tǒng)被提出來，已經(jīng)先后有40多個側(cè)重不同應(yīng)用場景的色差公式被研究出來。經(jīng)過算法研究人員的比較，最后確定在色差儀中使用了CIE1976、CIE1984、CIE1994和最新的CIE2000共四種色差計(jì)算公式。其中以CIE1976色差公式使用作為廣泛。

色差儀CIE1976L*u*v*色差公式：

CE1976L*u*v*色差公式是由CEx-y色度圖進(jìn)行線性變換推導(dǎo)而得。線性變換的目的是改善與目測結(jié)果對比的均勻性。CIE1976L*u*v*色差公式為：

式中，X，Y，Z為色樣的三刺激值；X0，Y0，Z0為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值，為常數(shù)值；X/X0，Y/Y0，Z/Z0，要求大于0.008856，對于不符合這一要求的極深的顏色，使用顏色修正公式。

u'，v'分別為線性變換后的色樣色度坐標(biāo)，u'0，v'0分別為線性變換后的CE標(biāo)準(zhǔn)照明體的色度坐標(biāo)；L*為明度；u'，v'為彩度；△E*為總色差。

CEL*u*v*色度空間中，以u'、v'軸組成的平面表示顏色的彩度，L*軸表示顏色的明度，CEL*u*v*色差公式主要應(yīng)用于光的加法混色，例如彩色電視和圖象處理方面。

色差儀CIE1976L*a*b*色差公式：

在以Munsell視覺顏色系統(tǒng)為基礎(chǔ)的色差公式中，最具重要性的是Adams-Nickerson色差公式（即ANLAB），這一公式得到了廣泛的應(yīng)用。CIE對ANLAB公式進(jìn)行了修改和簡化，推導(dǎo)出CIE1976L*a*b*色差公式及其對應(yīng)的均勻色度空間，為簡便起見，CIEL*a*b*改寫成CIELAB公式。

式中，△E*ab為總色差；△L*為明度差；△a*，△b*為彩度差；H為色調(diào)角；X，Y，Z為色樣的三刺激值；X0，Y0，Z0為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值，為常數(shù)值。

X/X0，Y/Y0，Z/Z0，要求大于0.008856，對于不符合這一要求的極深的顏色，使用上述公式會引起色空間的畸變，導(dǎo)致很大的誤差。為解決這一問題Pauli提出了一個解決辦法，并被CIE所采納，CIELAB深色修正公式如下所示：

其它的計(jì)算相同，在實(shí)際應(yīng)用中，碰到上述極深的顏色情況極少，因此上述修正公式只有在特殊的場合下有用。

CIEL*a*b*均勻色度空間是一個三維體系，a*和b*軸組成的平面表示顏色的彩度，L*表示顏色的明度。但CIEL*a*b*均勻色度空間只是一個近似均勻的色空間，處于不同色區(qū)的兩對樣品，若測出的色差值相等，并不意味著視覺觀察這兩對樣品時也是有相同等級的色差感覺，盡管CIEL*a*b*色度空間的目視均勻性還不能令人十分滿意，但仍不失為目前最好的色空間之一。

CIEL*a*b*色差公式在工業(yè)界有著廣泛的應(yīng)用，特別是在染料顏料制造、涂料、紡織印染、油墨、塑料著色等行業(yè)的產(chǎn)品顏色質(zhì)量控制中有著重要的地位。

這一色差方程的最大方便和實(shí)用之處在于可將一對樣品的總色差分解成明度差、飽和度差和色調(diào)差。這一點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中很重要。例如對于印染制造行業(yè)來說，同樣數(shù)值的總色差如果由色調(diào)差和飽和度差所引起，可能產(chǎn)品就不合格，但若是主要由明度差所造成，則稍許調(diào)整一下強(qiáng)度就可出廠。

色差儀CIEL*u*v*顏色空間和CIEL*a*b*顏色空間介紹：

CIE1976L*a*b*均勻顏色空間是CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的非線性變換，它將XYZ直角坐標(biāo)顏色空間轉(zhuǎn)換為柱面極坐標(biāo)，將三刺激值XYZ轉(zhuǎn)換成與眼睛視覺相一致的明度L*和色度a*、b*，其中a*、b*與色調(diào)、飽和度的感覺相一致。CIE1976L*a*b*的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)顏色的色差大于視覺的識別閾限（恰可察覺）而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級的色差值時，能較好地反映物體色的心理感受效果。

CIE1976L*u*v*均勻顏色空間實(shí)際上由CIE1931和CIE1964勻色空間改進(jìn)而來，使其與代表視覺等間隔的孟塞爾系統(tǒng)靠攏，并將V坐標(biāo)增加50%而改善U、V色度圖的均勻性。

CIE1976Luv和CIE1976Lab色空間都有較好的均勻性，兩者都較廣泛地運(yùn)用于工業(yè)中。由于CIE1976Luv系統(tǒng)中，uv色度圖仍保留了馬蹄形的光譜軌跡，較適合于對光源色、彩色電視等工業(yè)部門做研究工具；CIE1976Lab主要用于印刷、染料、顏料及油墨等表面顏色工業(yè)部門。