色差仪有几个色差公式？不同色差公式有什么优缺点？

发表时间：2023-10-12

色差是定量表示的色觉差，用△E表示。国际照明委员会CIE负责研究和开发国际颜色标准，而建立色差公式为色彩行业提供判断物体颜色质量的标准是CIE最重要的任务之一。色差仪作为颜色比较类仪器，其内部配有CIE规定的多个色差公式，以对色差进行定量的评定。本文对色差仪中常用色差公式及它们的优缺点作了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪

色差仪几个常用色差公式介绍：

色差仪作为光电测色仪器，其内部一般配有多个色差公式，下面对色差仪中的几个常用色差公式进行介绍。

1.CIELAB色差公式

CIELAB色差公式是最简单的色差公式，也是1976年CIE推荐的工业应用色差公式之一。使用两个颜色刺激色样在空间中的欧式距离来表示两者之间的色差。假设在CIELAB颜色空间中有两个颜色（L*0，a*0，b*0）和（L*1，a*1，b*1），通过下列色差公式便可计算出两者之间的色差。

总色差计算公式29

式中，△L*、△a*和△b*分别表示两个颜色样本的坐标L*、a*和b*之差。色差也可以用明度差△L*、饱和度差△C*ab和色调差△H*ab来定义，即：

明度差和彩度差表示色差计算公式

其中，利用下式可以得到色度差△C*ab和色调角度差△hab：

色度差和色调差计算公式

如果CIELAB空间是理想的均匀颜色空间，则其对应的视觉容差应为球形。根据颜色科学研究人员的实验研究，发现在CIELAB空间使用椭球来描述颜色的视觉容差更为合适，这表明CIELAB颜色空间并非理想的均匀颜色空间。虽然CIELAB色差公式对中小色差的预测精度较差，但由于其结构简单，易于理解并具有较好的大色差预测精度，所以仍被广泛应用。

2.CMC色差公式

在修正CIELAB色差公式的基础上，CMC色差公式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。CMC色差公式为如下形式：

CMC色差公式计算公式29

其中，△L*ab、△H*ab和△C*ab为CIELAB确定的明度差、彩度差和色调差：SL、SC和SH分别为明度、彩度和色调的权重函数：L*s、C*ab,s和hab,s均为确定色差的标准样本。明度权重因子/和彩度权重因子c与具体应用条件有关，一般情况下c=1。在纺织业中，当l=2时用CMC色差公式计算得到的纺织品色差与视觉感觉相对一致。对于涂料、塑料和油墨等应用，取l=1.4。

CMC色差公式实际上是一个三维空间中的椭球公式，也就是说，用以目标色样的坐标点为中心的一个椭球来表示色差，椭球的大小与样品颜色同目标色的差别有关，也与具体的颜色区域有关，在不同的颜色区域用不同大小和取向的椭球来表示色差。这种计算色差的方式已经被CIE确定为今后发展色差公式的一种标准形式，主要的研究重点是如何确定公式中的系数，CIE94色差公式就是这类公式的代表。

3.CIE94色差公式

CIE94色差公式与CMC色差公式相比，其权重函数更简单，具体色差公式如下所示：

CIE94色差公式290

其中，SL、SC、SH分别是明度、彩度和色调的权重函数；kL、kC、kH分别为对应的参数因子，在CIE推荐的色差计算的标准条件下，kL=kC=kH=1，当使用条件和参考条件不同于该公式标准条件时，通过改变参数因子来调整明度、饱和度和色调色差分量在总色差中的相对权重；C*ab一般指标准色样的CIELAB彩度，当被测色样中不分标准色样与测试色样时，C*ab取两者的几何平均值，即上式计算公式。

4.CIEDE2000色差公式

CIEDE2000色差公式是CIE在2000年提出的一个新的色差评价公式，该公式形式上虽然复杂很多，但也大大提高了色差预测的精度。CIEDE2000色差公式的完整表述形式如下式：

CIEDE2000色差公式290