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色差仪常用色差公式有哪些?

发布日期:2022-07-06 浏览次数:290

色差是指两个颜色在颜色视觉上的差异,从色度学的角度来说,包括色相差、彩度差、明度差三个方面,可以使用色差仪测量后,再经色差公式计算而得出这两个颜色的差异值。那么,色差仪常用的色差公式有哪些呢?

色差仪色差公式

什么是色差?

色差是指两个试样在颜色知觉上的差异,它包括明度差、彩度差和色相差三方面。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。

凭人的视觉评价试样之间色差的方法,就是将两个评价对象摆放在一起,在规定的照明和观察条件下,靠人的视觉来完成。经过视觉估计后,决定出颜色间差异及方向,但并不是指颜色间等级上的差距。如果能够以两点的距离表示色差,就实现了数字表达。通常人们采用比色法来判断颜色间的差异值。过去,工业上使用标准样卡来评定颜色的差别,例如3级色差、4级半(4.5级)色差等。标准色度观察者建立了X,Y,Z三刺激值,解决了用数字表达颜色的问题。色差值可供色彩品管、配方计算及修色等应用。

色差的表示和色差单位:

1.色差的表示

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。

2.色差单位

作为色差的计算单位,以前常用NBS。1939年,美国国家标准局采纳贾德等人的建议而推行Y1/2,a,b色差计算公式,并采用此公式计算颜色差别的大小,以绝对值1作为一个单位,称为“NBS色差单位”。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较,则1NBS单位约等于0.1孟塞尔明度值、0.15孟塞尔彩度值、2.5孟塞尔色相值(彩度为1);孟塞尔系统中相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。NBS单位色差值和视觉之间的关系如下表所示:

NBS单位色差值和视觉之间的关系

色差仪常用色差公式:

常见色差公式有CIELAB、CMC(l:c)、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多种,且各具优缺点,实际使用中与习惯和经济发展水平以及行业特点有重要关系。1936-1976年为一个阶段,有20多个公式。1976年后为一个阶段,多数以CIELAB色差公式为基础进行修正,实用性大大提高。常见色差公式的准确性见表下表。从表中可见这些色差公式都存在较大的误判比率,下面只对色差公式CIELAB和CMC(l:c)进行简单介绍。

常见色差公式的准确性

1.CIE1976L*a*b*色差公式

CIE1976L*a*b*色差公式又称CIE1976LAB(或L*a*b*)系统,简称CIELAB,现在已被世界各国正式采用并作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算方法。

CIELAB色彩空间的描述,L*表示明暗度,指颜色明暗的强度,其数值为0~100,L*愈接近0,颜色愈暗;L愈接近100,颜色愈亮。对于一些明暗度相同的颜色,还得考虑用彩度指标来描述颜色的差异。

a*和b*表示色相,指颜色的相貌。a*表示红一绿轴,正值表示红,负值表示绿;b*表示黄一蓝轴,正值表示黄,负值表示蓝。h*表示颜色的色相角度,即任一颜色以+a*轴为基准,沿逆时针方向算起的相对角度。

C*表示彩度,指颜色的鲜艳程度,是色样在a*b*色彩图形位置距中心点的距离。低彩度的颜色(灰色),C*略大于0;高彩度的颜色,C*为70~90。

任一实色都可视作由三原色组成,在XYZ表色系统中,可表示为F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)。其中,(X)(Y)(Z)为三原色基色量,X,Y,Z称三色系数(即三刺激值)。通过电脑测配色仪可测得A与B两色的三刺激值X,Y,Z,按下列色差公式计算得到A与B两色间的色差,即:

色差公式

式中:△E为总色差,△L=L标样-L试样,△a=a标样-a试样,△b=b标样-b试样。

CIELAB色差公式由于在色相、明度、彩度方面与人眼的吻合度较差,以及在同等的色彩空间内某一颜色与邻近的颜色差异较大等因素,在纺织品评价过程中,准确性受到一定影响。

2.CMC(l:c)色差公式

CMC(l:c)色差公式是1984年由F.J.J.Clarke,B.Rigg和R.McDonald在公式JPC79的基础上修改后提出的,并由英国染色家协会(SDC)的颜色测量委员会(CMC)推荐使用。从下表中可见,CMC(l:c)色差公式的误判比率最低,它比其他公式具有更好的目视一致性,因此较能符合人眼的要求,目前已得到广泛应用。

常见色差公式的准确性

CMC(l:c)色差公式中,l表示明度加权值,调节明度的相对宽容量;c表示彩度加权值,调节彩度的相对宽容量。行业不同,可以通过调节l或c的值,调整明度和饱和度对总色差的影响程度。对于纺织品来说,l=2,c=1,即CMC(2:1);对于一般评价,如涂料、塑料行业,l=1,c=1,即CMC(1:1)。



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