怎么理解顏色和色差?色差又怎么計算?

? DOHO標準光源箱 ????|???? ?2022-12-01

顏色是人眼對可見光的視覺感知響應,可以用顏色三要素來描述,即色調、明度和飽和度。而色差是對顏色的定量描述,需要利用色調、明度和飽和度這三種顏色屬性的差異來表述。那么,怎么理解顏色和色差?色差又怎么計算?下文為大家進行了加單的介紹,感興趣的朋友可以了解一下!

色差公式應用

怎么理解顏色和色差?

顏色是人眼對可見光的視覺感知響應,通常認為可見光的波長范圍在380nm~780nm之間,不同波長的可見光輻射會帶給人眼不同的視覺感受。人眼之所以能夠看到自然界中的物體呈現出不同的顏色外貌,主要原因是物體對光具有選擇性吸收和反射的結果,當采用不同光源照射同一物體時,由于光源的光譜能量分布不同會導致物體呈現出不同的顏色。

在顏色科學和顏色測量領域,顏色可用顏色三要素來描述,即色調、明度和飽和度。色調又稱色相,是不同顏色的相貌稱謂,是顏色的首要特征,有了它就可以準確的區別紅、黃、藍、綠等各種顏色。明度又稱亮度,反映的是人眼對于光源和物體表面明暗程度的感覺,主要由光線的強弱決定,同一色調中的淺藍、天空藍、深海藍就是明度變化的效果。飽和度又稱彩度、純度,主要取決于這一色調發射光的單一程度,其反映了顏色純度的強弱,純度越高,顏色感覺越明確、鮮艷,純度越低,顏色感覺則越含糊、渾濁。當我們從科學的角度描述一種顏色時,這三種屬性需同時出現,不能分離。

色差是指物體和比較對象之間的顏色差異,一般是非發光體在排除照明條件、環境、觀察距離等差異之后,與標準對象之間的顏色差異。定量表示這種差異時,需利用色調、明度和飽和度這三種顏色屬性的差異來表述,其在工業生產配色環節以及產品顏色質量控制方面發揮著重要作用。現代色差評定是建立在能夠預測目視色差的色差方程基礎之上的,相關色差公式由國際照明委員會通過大量顏色視覺判斷和色差比較心理實驗數據得出,可采用儀器或計算機測量計算,實現較為精確的數字化表達。

色差的計算方法:

要想準確的計算色差,就需要使用到色差公式。目前國際上使用的色差公式有幾十種,但最常用的有ANLAB、CIELAB、CMC、JPC79、FMC II式、Hunter公式等。

1.ANLAB色差公式

ANLAB色差公式

式中:Vx、Vy、Vz——為蒙塞爾明度。

ANLAB色差公式與人的視覺之間相關性較好,但公式計算比較繁瑣。

2.CIEL*a*b*(CIELAB)色差公式

CIELAB計算公式為:

CIELAB計算公式

X0、Y0、Z0為理想白色物體的D65光源100°視場三刺激值。

ΔE*LΑΒ=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2

3.CMC(I:C)色差公式

對CIELAB進行修正的CMC色差方法提供了個半軸坐標空間的測量單位,以限定在CIELAB色差中一個被指定點的可接受范圍,這種修正是以一個固定的比例。該范圍也可根據達成的協議限定來修定。該橢圓對表面邊界線是1.0個ΔECMC單位,這個1.0個ΔECMC以標準色為依據,這個橢圓球就成為樣品可接受性的測量單位,ΔECMC1.0相當于色差4級。美國標準AATCC 173就是對可接受性色差的計算方法。

CMC(I:C)色差公式:

CMC(I:C)色差公式

式中I和C是調節明度和彩度相對寬容量的兩個因數。對可觀察性樣品,取I=C=1,用CMC(1:1)表示;對可接受性樣品,取I=2,C=1,用CMC(2:1)表示;CMC色差公式以CIELAB為基礎。

ΔL表示明度色差;ΔC表示彩度色差;ΔH表示色度色差;ΔE(LAB)= ΔE(LCH)。

4.JPC79色差式

JPC79色差式是在綜合了人們對評級制品色差評價的基礎上,對ANLAB色差式進行修正后建立起來的。其特點是根據亮度、飽和度、色相分別對紡織品色差貢獻的大小,而給予不同的修正系數,使其與人的視覺之間具有更好的相關性。

JPC79色差式

ΔL——由ANLAB色差式計算得到的亮度值;

ΔH——由ANLAB色差式計算得到的色相差;

ΔC——由ANLAB色差式計算得到的飽和度差。

5.FMC II式

這一色差公式不需向其它表色系統變換,可以直接用于色差的評價,但是計算也較復雜。

FMC II色差公式

6.Hunter 公式

該公式由美國享特公司提出,計算較簡單。

Hunter 公式

式中:X0、Y0、Z0——理想白色物體三刺激值;Ka、Kb——照明體系數。

由于色差公式不同,色差單位也不一樣。