色差仪△E值怎么理解？色差仪△E值有几个计算公式？

色差仪作为颜色比对仪器，可以在特定的颜色空间下对样品颜色进行数值化的描述，并通过相应的色差公式将颜色差异值进行量化，给出总色差△E值。那么，色差仪△E值怎么理解？色差仪△E值有几个计算公式？本文对色差仪△E值的含义及计算公式做了介绍，感兴趣可以了解一下！

色差仪△E值的含义：

在颜色测量过程中，采用数据来表达物体色的性质后，在很多情况下还会涉及到两个及两个以上物体色的比较。在适当的照明和观测条件下，如果两个样品具有相同的三刺激值，对于适当的观察者来说它们是一种理想的匹配；若三刺激值不尽相同则它们不匹配，并且整个差异将近似于它们之间能感觉出的颜色差异。

色差用△E表示，△表示差异，E是德语单词Empfindung的第一个字母，含义是感觉。色差的单位是NBS，它是美国国家标准局（National Bureau of Standards）制定的，现为各国普遍采用。当△E=1时称为1个NBS色差单位，1NBS色差单位大约相当于在最优试验条件下人眼所能感觉到的最小色差的5倍。在CIE色度图中，1NBS色差单位相当于 0.0015～0.0025x或y的色度坐标变化。在孟塞尔色系中，一个孟塞尔明度单位等于10个NBS色差单位，1个孟塞尔饱和度单位等于7个NBS色差单位。

下表表示NBS单位及在色差视觉上的显著程度。

色差仪△E值计算公式：

1.CIELAB色差公式

色差仪最常用的△E值计算公式就是CIE1976L*a*b*色差公式。CIE1976L*a*b*通常简称为CIELAB，它是当时使用效果最好的色差公式，许多国家包括国际标准化组织（ISO）都采用它作为自己的标准。因此可以讲CIELAB色差公式是自1976年起使用较广泛、较通用的色差公式。

在与颜色感觉一致的均匀颜色空间内，两个颜色样品之间的色差表示为其坐标点之间的距离，即：

CIELAB色差单位：

NBS色差单位：

式中L₁*、a₁*、b₁*和L₂*、a₂*、b₂*分别是两个样品的坐标值。色差公式的几何意义是在均匀颜色空间以标准色样的坐标点为中心的一个椭球，其在L*、a*、b*三个方向的半轴长分别为（L₁*-L₂*）、（a₁*-a₂*）、（b₁*-b₂*）。若规定椭球内的颜色满足色差容限的要求，则椭球外的颜色与标准色样的色差超出了色差容限范围，便不满足色差的要求。

在实际计算中，可采用以下计算过程。CIE1976L*a*b*空间由CIE-XYZ系统通过数学方法转换得到，转换公式为：

其中X、Y、Z 是物体的三刺激值：X₀、Y₀、Z₀为 CIE标准照明体的三刺激值；乙表示心理计量明度，简称明度指数；a*、b*为心理计量色度，简称色度指数。其中X/X₀，Y/Y₀，Z/Z₀任一个都不能小于0.008856，否则应按下式计算L*、a*、b*的值：

（1）亮度差：

亮度差△L*表示样品与标准的深浅差，如果是正值，表示样品比标准浅，如果是负值，表示样品比标准深。

（2）饱和度差：

饱和度差△C*表示样品颜色与中性灰的饱和度的差，即表示鲜艳程度。△C*为负值表示标样比样品鲜艳，△C*为正值则表示样品比标样鲜艳。

（3）色相角差：

色相角差△H*，表示样品色相角与标准色相角的差，△H*的计算结果由a*b*平面上的样品颜色点相对于标准颜色点的位置所决定，在顺时针向上△H*为正值，在逆时针方向上△H*为负值。

（4）总色差：

2.CIE2000色差公式

由于人眼与色差计在色度图中不同位置的色彩评估方法和形状上的差异，引起了许多色彩评定时测量数据与目测结论不匹配的问题，CIE2000色差计算公式的提出，就是为了解决这个问题和难题。CIE2000色差公式并不是创建了一个新的人眼辨别临界区均匀的色空间，而是重新定义了色差计算方法，使得在整个CIELab（L"a*b*色度空间）中，色差计算值与人眼评估更为接近。新的色差公式在原色差计算公式基础上，另外特别引用了三个新的重量系数SL，SC和SH，分别代表了在亮度△L*、饱和度△C*和色调△H*方向上的差异程度。

计算步骤：

第一步：计算CIELAB公式中的L*、a*、b*、C*ab。

第二步：计算L'、a'、C’和h'。

G表示CIELAB颜色空间的轴的调整因子，a*是彩度的函数。C*_ab是C*_ab的算术平均值。

第三步：计算△L'、△C'_ab、△H'_ab。

第四步：计算S_L、S_C、S_H、和T。

其中，L为两个样品L'₁、L'₂的算术平均值；C'_ab为两个样品C'_ab,1、C'_ab,2的算术平均值；h'_ab为两个样品h'_ab,1、h'_ab,2的算术平均值。

第五步：代入CIEDE2000色差公式计算。