色差仪△E值计算公式有哪些?色差仪△E值的单位是什么?

2023-08-11 3nh 415

多年来色度学上致力于用一个纯数学量在整个色域上裁定颜色的匹配程度。经过几十年的努力,各国的色度学家们先后提出几十种基于各种颜色空间的色差式。色差仪作为比色仪器,其内部就配置多个色度学规定的色差公式,以用于对色差的定量评定。本文介绍了色差仪△E值计算公式类型及色差仪△E值的单位,感兴趣的朋友可以了解一下!

色差仪△E值

色差仪△E值计算公式介绍:

1.CIELAB色差计算公式

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*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2),通过下列色差公式便可计算出两者之间的色差。

CIELAB色差计算公式

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。

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(l:c)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。并引入了明度权重因子l和彩度权重因子c,以适应不同应用的需求。CMC(l:c)的色差表达式为:

CMC总色差公式

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和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CE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色差公式的优点在于探讨了色差距离的均匀性和参量对知觉色差的影响,应用加权函数校正CIELAB空间的均匀性。目前在纺织工业中得到了广泛的应用。

CIE94色差公式0629

SL、SC、SH分别是明度、彩度和色调的权重因子。

4.CIEDE2000色差公式

CIEDE2000色差公式是在CIELAB、CIE94等色差公式基础上,通过大量视觉实验和色差评估实验得到的。

CIEDE2000色差公式0619

SL、SC、SH分别是明度、彩度和色调的权重因子。KL、KC、KH分别为可调参数因子,可根据不同的被测物体来选择不同的参数。如纺织业色差评估式通常取KL=2,KC=KH=1。


色差仪△E值的单位是什么?

作为色差的计算单位,以前常用NBS(National Bureau of Standards),它与视觉之间的关系见下表。

NBS单位感觉值

这一色差单位是以贾德(Judd)—亨特(Hunter)建立起来的色差计算公式的单位为基础推出来的,贾德最先建立起UCS色度图,这个色度图在很长一段时间内是美国色度计算的基础,然而在三角坐标中处理很不方便,后来斯科菲尔德(Scofeld)—贾德—亨特把它转换成了a—β色度图,该系统与x—y色度坐标之间的转换关系为:

a—β色度图

利用这一色度坐标可按下式计算色差。

色差计算公式2020

式中:K——光泽影响系数,测定纺织品时,K=10(受观测条件的影响)。一般在普通实验室中,有光泽的面取K=2.5,无光泽的面,取K=0,半光泽的面,取K=1。

fg——调整系数。

用这一色差式计算的色差单位为NBS单位,NBS单位曾被作为所有色差计算公式的单位,并且延续了很长一段时间。20世纪70年代以后,大量色差式相继出现,一律采用相同的标准计算单位既不可能,也没有必要。所以,就采取了标注计算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等,不再使用NBS单位。


色差仪△E值多少合格?

经常有用户问使用色差仪检查产品时数值相差多少为合格?其实正常情况下总色差大约0.8就能够分辨出色差,但是不同行业,不同厂家,不同产品的要求不一样,对色差要求有一定差异。在印刷行业因为色彩属于比较难控制的,所以,色彩范围要求相对而言比较宽松,只要在1.5-3这个范围以内都被认为是正常的。要是电子产品行业则要求色差控制在0.5以内,如果是纺织业色差要求是在2.0范围以内,它的色差范围也比较大,原因跟印刷行业差不多。而塑胶行业和涂料行业的色差都要求控制在1.0以内,如果超过了这个范围,那么,这样的产品无疑是不合格的,所以,大家在使用色差仪的时候需要根据具体的行业来看测出来的色差是否正常。

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