什么是色差？色差是指兩個(gè)試樣在視覺(jué)上的顏色差異，可以使用顏色儀器測(cè)量后，再經(jīng)過(guò)色差公式計(jì)算而得到。本文介紹色差常見(jiàn)計(jì)算公式及色差計(jì)算的方法，感興趣的朋友可以了解一下！
什么是色差？
色差是指兩個(gè)試樣在顏色知覺(jué)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(gè)顏色經(jīng)測(cè)色儀器測(cè)量后，再經(jīng)色差公式計(jì)算出的這兩個(gè)顏色的差異值。顏色間的差異值以DE或△E表示。E是德語(yǔ)單詞Empfindung（感覺(jué)）的第一個(gè)字母；D是希臘字母，表示某方面的差別。DE表示兩個(gè)顏色彼此間的差異值。△E表示色彩空間內(nèi)兩個(gè)色樣彼此間的距離差距。
作為色差的計(jì)算單位，以前常用NBS。1939年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局采納賈德等人的建議而推行Y1/2，a，b色差計(jì)算公式，并采用此公式計(jì)算顏色差別的大小，以絕對(duì)值1作為一個(gè)單位，稱(chēng)為“NBS色差單位”。一個(gè)NBS單位大約相當(dāng)于視覺(jué)色差識(shí)別值的5倍。如果與孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級(jí)的色差值比較，則1NBS單位約等于0.1孟塞爾明度值、0.15孟塞爾彩度值、2.5孟塞爾色相值（彩度為1）；孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩個(gè)色彩的差別約為10NBS單位。NBS單位色差值和視覺(jué)之間的關(guān)系如下表所示：
色差的評(píng)定方法：
1.色差的視覺(jué)判斷
對(duì)于兩個(gè)顏色之間差別的視覺(jué)判斷主要有兩種直觀的評(píng)價(jià)，即可感知性與可接受性。可感知性是指觀察者能夠看到顏色的差別或能夠判斷兩個(gè)顏色樣品對(duì)之間色差的大小的視覺(jué)屬性；而可接受性則表示觀察者是否可以接受被觀察顏色差別的視覺(jué)判斷。一般來(lái)說(shuō)，可感知性對(duì)應(yīng)于人眼的視覺(jué)辨別閥值；而可接受性則體現(xiàn)了對(duì)顏色質(zhì)量的要求。所以，可感知性主要受觀察者心理和生理因素的影響，而可接受性與觀察者的主觀意愿和被評(píng)價(jià)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)等有關(guān)。通常，當(dāng)色差稍高于視覺(jué)辨別閾值的上限時(shí)，可感知性判斷與可接受性判斷是相同的。但是，隨著色差的增大，所做出的可接受性判斷就往往與相應(yīng)的可感知性判斷不同了，可感知性判斷會(huì)受到商業(yè)因素的影響而增大。而對(duì)于可接受性，它會(huì)受到許多因素的影響。例如，雖然某產(chǎn)品的試樣與標(biāo)準(zhǔn)色樣之間的視覺(jué)色差很大，可是如果能夠大大降低其成本的話，該試樣就變得可以接受了。由此可知，目視比較和判斷具有較大的主觀性和易變性，在工業(yè)生產(chǎn)中不宜直接作為顏色質(zhì)量的評(píng)價(jià)依據(jù)。因此，儀器測(cè)色顯得尤為重要。但是，物理測(cè)量的數(shù)據(jù)應(yīng)該能預(yù)測(cè)觀察者所看到的情況，并需要有合適的色差公式，使計(jì)算出來(lái)的色差能夠預(yù)測(cè)目視色差。為了實(shí)現(xiàn)色差符合視覺(jué)判斷的客觀評(píng)價(jià)，需要建立能夠預(yù)測(cè)可感知性判斷的色差方程，而色差方程的建立則需基于大量的顏色視覺(jué)判斷和色差比較心理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之上，同時(shí)還要考慮顏色刺激的時(shí)間與空間特性和視覺(jué)實(shí)驗(yàn)的觀察條件等因素。
2.色差公式的評(píng)價(jià)
理想的色差評(píng)價(jià)模型應(yīng)基于真正視覺(jué)感知均勻的顏色空間，其預(yù)測(cè)的色差應(yīng)與目視判斷具有良好的一致性，而且可以采用統(tǒng)一的色差寬容度來(lái)進(jìn)行顏色質(zhì)量控制，即對(duì)所有顏色產(chǎn)品用相同的色差容限來(lái)判定其合格與否，而與標(biāo)準(zhǔn)色樣在顏色空間中所處的位置或所屬的色區(qū)無(wú)關(guān)。這是色差研究的最終目標(biāo)，也是一項(xiàng)十分困難和艱巨的任務(wù)。長(zhǎng)期以來(lái)，各國(guó)的顏色科學(xué)工作者已在這一領(lǐng)域投人了大量的精力，做了很多的工作，至今已提出了幾十個(gè)色差公式，其中一些公式已被CIE階段性地推薦為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。縱觀顏色評(píng)價(jià)研究的發(fā)展，以CIE1976均勻顏色空間為界，現(xiàn)有的色差公式大致可以分為1976年以前發(fā)表的早期色差公式和1976年以來(lái)發(fā)表的近期色差公式，1976年以前的色差公式基本上已經(jīng)停止使用，而1976年以后的色差公式則在各個(gè)不同的應(yīng)用領(lǐng)域被不斷的更新，在各自領(lǐng)域又制定了更加符合實(shí)際、更加精細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。
常用色差計(jì)算公式介紹：
常見(jiàn)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(diǎn)，實(shí)際使用中與習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及行業(yè)特點(diǎn)有重要關(guān)系。1936-1976年為一個(gè)階段，有20多個(gè)公式。1976年后為一個(gè)階段，多數(shù)以CIELAB色差公式為基礎(chǔ)進(jìn)行修正，實(shí)用性大大提高。下面只對(duì)色差公式CIELAB和CMC（l:c）進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
1.CIE1976L*a*b*色差公式
CIE1976L*a*b*色差公式又稱(chēng)CIE1976LAB（或L*a*b*）系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)CIELAB，現(xiàn)在已被世界各國(guó)正式采用并作為國(guó)際通用的測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)。它適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算方法。
CIELAB色彩空間的描述，L*表示明暗度，指顏色明暗的強(qiáng)度，其數(shù)值為0～100，L*愈接近0，顏色愈暗；L愈接近100，顏色愈亮。對(duì)于一些明暗度相同的顏色，還得考慮用彩度指標(biāo)來(lái)描述顏色的差異。
a*和b*表示色相，指顏色的相貌。a*表示紅一綠軸，正值表示紅，負(fù)值表示綠；b*表示黃一藍(lán)軸，正值表示黃，負(fù)值表示藍(lán)。h*表示顏色的色相角度，即任一顏色以+a*軸為基準(zhǔn)，沿逆時(shí)針?lè)较蛩闫鸬南鄬?duì)角度。
C*表示彩度，指顏色的鮮艷程度，是色樣在a*b*色彩圖形位置距中心點(diǎn)的距離。低彩度的顏色（灰色），C*略大于0；高彩度的顏色，C*為70～90。
任一實(shí)色都可視作由三原色組成，在XYZ表色系統(tǒng)中，可表示為F=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。其中，（X）（Y）（Z）為三原色基色量，X，Y，Z稱(chēng)三色系數(shù)（即三刺激值）。通過(guò)電腦測(cè)配色儀可測(cè)得A與B兩色的三刺激值X，Y，Z，按下列色差公式計(jì)算得到A與B兩色間的色差，即：
式中：△E為總色差。
CIELAB色差公式由于在色相、明度、彩度方面與人眼的吻合度較差，以及在同等的色彩空間內(nèi)某一顏色與鄰近的顏色差異較大等因素，在紡織品評(píng)價(jià)過(guò)程中，準(zhǔn)確性受到一定影響。
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的基礎(chǔ)上修改后提出的，并由英國(guó)染色家協(xié)會(huì)（SDC）的顏色測(cè)量委員會(huì)（CMC）推薦使用。從目前來(lái)看，CMC（l:c）色差公式的誤判比率最低，它比其他公式具有更好的目視一致性，因此較能符合人眼的要求，目前已得到廣泛應(yīng)用。
CMC（l:c）色差公式中，l表示明度加權(quán)值，調(diào)節(jié)明度的相對(duì)寬容量；c表示彩度加權(quán)值，調(diào)節(jié)彩度的相對(duì)寬容量。行業(yè)不同，可以通過(guò)調(diào)節(jié)l或c的值，調(diào)整明度和飽和度對(duì)總色差的影響程度。對(duì)于紡織品來(lái)說(shuō)，l=2，c=1，即CMC（2：1）；對(duì)于一般評(píng)價(jià)，如涂料、塑料行業(yè)，l=1，c=1，即CMC（1：1）。
