色差儀ΔE值計算公式有哪些?色差儀ΔE值單位是什么?

? DOHO標準光源箱 ????|???? ?2023-04-11

為了解決標樣和指定樣品之間的色差結果與人眼感知程度的一致性問題,相關的顏色科研人員做出了很多的努力,取得了突出的貢獻。為了將色差Δ值量化,需要引入色差公式。下文對色差儀中幾種常見的色差公式及色差單位作了簡要的介紹,感興趣的朋友可以了解一下!

色差儀lab計算公式

色差儀ΔE值計算公式介紹:

1.RGB色差公式

假定標準顏色與指點顏色在顏色空間中的坐標值分別為(R0,G0,B0)與(R1,G1,B1),兩種顏色的色差可以通過下式進行計算:

RGB 色差公式

可以看出,這是通過計算兩個顏色的空間距離得到色差的。但是這種計算是基于 RGB顏色空間是一個均勻顏色空間的前提,換句話說,每個顏色的等色差顏色是一個球面,且不同位置的等色差顏色具有相同的差異,然而 RGB 顏色空間是一個非均勻的顏色空間,并不具備此前提。這樣計算出的色差結果沒有說服力,與人的視覺感知不相符合。于是相關人員就試圖通過加權的方式解決這個問題。

RGB 色差加權公式

式中的 ωr,ωg,ωb為加權系數,但是不同的圖像加權系數是不一樣的,這就給實際的應用帶來了很大的麻煩。

2.HSV色差公式

HSV顏色空間具有色調H(Hue)、飽和度S(Saturation)以及亮度V(Value)三個顏色特征分量。但是主要的顏色信息集中在色調H和飽和度S上,只有一小部分S分量會影響顏色信息。因此,在色差公式的計算上也應有相應的體現。

HSV 色差公式

式中,a+β+γ=1。

3.CIELAB色差公式

自 1976 年起,許多國家包括國際標準化組織(ISO)在內都采用 CIELAB 顏色空間作為標準,CIELAB色差公式也應用的比較廣泛了。在這一顏色空間中,柱坐標 L*表示亮度a*和 b*軸代表色度坐標,分別是紅-綠坐標和黃-藍坐標,這三個坐標值均被認為是均勻變化的。一般色差公式采用歐氏距離的計算方法計算得到,公式如下:

CIELAB 色差公式28

式中,L1*、a1*、b1*和 L2*、a2*、b2*分別是兩個樣品在 CIELAB 空間的坐標值。色差公式的幾何意義是在均勻顏色空間以標準色樣的坐標點為中心的一個橢球,其在L*、a*、b*三個方向的半軸長分別為L1*-L2*、a1*-a2*、b1*-b2*。在式中,L*、a*和b*可以分別通過下列公式計算。

L、a、b計算公式

對于色差檢測來說,亮度差ΔL*表示樣品與標準的深淺差。亮度差可以表示為:ΔL*=L*樣-L*標

ΔL*>0,表示樣品亮度比標準亮度淺;ΔL*<0,表示樣品亮度比標準亮度深。

飽和度差ΔCs*表示樣品顏色與中性灰的飽和度的差,即表示鮮艷程度。飽和度差可以表示為:

ΔCs*=Cs*樣-Cs*標

Cs*=(a*2+b21/2

ΔCs*為負值表示標樣比樣品鮮艷,ΔCs*為正值則表示標樣比樣品欠鮮艷。

色度差可以表示為:

ΔC*c=(Δa*2+Δb21/2

△a *=a*樣-a*標

△b*=b*樣-b*標

總色差可以表示為:

總色差計算公式28

4.CMC(I:c)色差公式

CMC(I:c)是基于CIE1976 LAB發展而來的,并且在一定的運用范圍內對小色差都能做出很好的評價。CMC色差公式使各色調方向的色差橢圓大小可根據視覺的關系進行改變。它由FJJ Clarke、RMcDonald和Brigg再經修改于1984年提出。后由英國染色家協會(SDC)的顏色測量委員會(CMC)推薦使用。計算公式如下所示:

CMC色差計算公式28

式中,SL、Sc、SH分別為明度差、飽和度差、色相差的加權系數,I、c分別是調整明度和飽和度相對寬容量的兩個系數。色差公式中的I、c為調節明度和飽和度相對寬容量的兩個系數。對一般色差可觀察性樣品進行評價時,取I=c=1,而對于色差可接受性樣品評價時,則取I=2,c=1。大部分染色行業都采用該公式進行色差評價。


色差儀ΔE值的單位:

作為色差的計算單位,以前常用NBS(National Bureau of Standards),它與視覺之間的關系見下表。

色差值與人眼色差感覺的關系

這一色差單位是以賈德(Judd)—亨特(Hunter)建立起來的色差計算公式的單位為基礎推出來的,賈德最先建立起UCS色度圖,這個色度圖在很長一段時間內是美國色度計算的基礎,然而在三角坐標中處理很不方便,后來斯科菲爾德(Scofeld)—賈德—亨特把它轉換成了a—β色度圖,該系統與x—y色度坐標之間的轉換關系為:

a—β色度圖

利用這一色度坐標可按下式計算色差。

色差計算公式2020

式中:K——光澤影響系數,測定紡織品時,K=10(受觀測條件的影響)。一般在普通實驗室中,有光澤的面取K=2.5,無光澤的面,取K=0,半光澤的面,取K=1。

fg——調整系數。

用這一色差式計算的色差單位為NBS單位,NBS單位曾被作為所有色差計算公式的單位,并且延續了很長一段時間。20世紀70年代以后,大量色差式相繼出現,一律采用相同的標準計算單位既不可能,也沒有必要。所以,就采取了標注計算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等,不再使用NBS單位。