色差的單位是什么?很多人對色差的單位不是很了解,其實早在1939年就有人對色差的單位進行了制定,用NBS進行表示,但是隨著大量色差公式的出現,為了更加科學合理的表示色差值,就會采用其他色差單位。本文對色差單位及色差值計算方法進行了簡要介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
色差的單位是什么?
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測色儀器測量后,再經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。△E表示色彩空間內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單位曾經被作為所有色差計算公式的單位,持續了較長一段時間,不過在上世紀七十年代以后,隨著大量的色差公式出現(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。
色差值怎么計算?
色差的評估問題一直是顏色科學領域內和實際生活中一個重要問題,客觀的測量或評價兩個給定色樣之間的色差,長期以來被認為是工業界異性非常困難而又迫切的問題。而且理想的色差公式的計算結果與目測應有良好的一致性,可真正使用近試統一的色差寬容度用于質量控制。因此,在基礎色度學的基礎上推導出一種色差公式和對應的色度空間,使得計算的色度值與目測結果較為均勻一致。
1.CIELAB色差公式
CIELAB色差公式,是CIE1976L*a*b*色差公式的簡稱,又稱CIE1976LAB(或L*a*b*)系統,現在已被世界各國正式采用并作為國際通用的測色標準。它適用于一切光源色或物體色的表示與計算方法,常用的色度空間是CIELAB色空間,它是利用L*,a*,b*三個不同的坐標軸,指示顏色在幾何坐標圖中的位置及代號。它是基于一種顏色不能同時既是綠又是紅、既是藍又是黃這種理論而建立起來的。一種顏色用CIEL*,a*,b*表示時,L*軸表示明度,黑在底端,白在頂端;+a*表示紅色,-a*表示綠色;+b*表示黃色,-b*表示藍色。任何顏色的色彩變化可以用a*,b*數值來表示,任何顏色的層次變化可以用L*數值來表示,用L*,a*,b*三個數值就可以描述自然界中的任何色彩。
若兩個彩色樣品都按L*,a*,b*標定顏色,則兩者之間的總色差△E*ab可用下列公式計算:
其中△L*,△a*,△b*,為參考樣品和被測樣品之間明度L*和色度指數a*,b*的差值。色差值用△E來表示,為綜合色差儀,具體計算方法和亮度差△L、紅綠差△a、黃藍差△b都有關系。△E*ab值越小代表色差越小,反之越大。
2.CMC色差公式
在CIELAB顏色空間中,CMC(l:c)公式把標準色周圍的視覺寬容量定義為橢圓。橢圓內部的顏色在視覺上和標準色是一樣的,而在橢圓外部的顏色和標準色就不一樣了。在整個CIELAB顏色空間中,橢圓的大小和離心率是不一樣的。以一個給定的標準色為中心的橢圓的特征,是由相對于標準色在△L*、△C、△H方向上的兩半軸的長度決定的。用橢圓方程定義的色差公式△ECMC(l:c)如下所示:
由公式可見,它是根據顏色在CIELAB空間的位置,根據色調、明度和彩度對于總色差的貢獻不同,而改變L*、C*和H*在色差中的份額加權數,相對于色調差,分別選擇l和c的值,以便提供明度差和彩度差的最合適加權值。一般根據對色差的可察覺性目視測試結果,將l和c都定位1,即l=c=1,稱為CMC(1:1)公式。為了預測色差的可接受性,有時把l和c定位大于1,如CMC(2:1)公式。