色差仪△E值的计算公式有哪些？色差仪△E值的单位怎么表示？

色差仪在测量颜色时，不仅能给出相应的色度值，还能给出比色后的色差值，即△E值。许多的用户对于色差仪△E值的计算公式不是很了解，不是道色差仪的△E值是怎么计算出来的。本文对色差仪△E值的计算公式及色差仪△E值的单位做了介绍，感兴趣的朋友不妨了解一下！

色差仪△E值什么意思？

色差不是矢量值，他只是用熟知的大小表达了两个颜色的差异，空间表达就是两点之间的距离。当然色差有着不同的公式，目前主流的公式：DE76（△Eab）、DE94、DE2000、DECMC等，这几个公式大多应用的行业不同，但是现在DE2000和DECMC是主要推行和推荐的公式，因为更接近人眼的刺激感觉。

色差是指两个颜色经测色仪器测量后，再经色差公式计算出的这两个颜色的差异值。颜色间的差异值以DE或△E表示。E是德语单词Empfindung（感觉）的第一个字母；D是希腊字母，表示某方面的差别。DE表示两个颜色彼此间的差异值。△E表示色彩空间内两个色样彼此间的距离差距。

色差仪△E值的计算公式介绍：

要想计算色差，就需要了解色差公式。目前在色差仪中常见的色差公式有：CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多种，且各具优缺点，实际使用中与习惯和经济发展水平以及行业特点有重要关系。1936-1976年为一个阶段，有20多个公式。1976年后为一个阶段，多数以CIELAB色差公式为基础进行修正，实用性大大提高。下面只对色差公式CIELAB、CMC（l:c）和CIE94进行简单介绍。

1.CIELAB色差公式

CIELAB色差公式是CIE基于CIELAB颜色空间提出的，由于其适用于一切光源色和物体色的检测，被广泛应用于实际生产生活中，是国际上最通用的一种色差计算方法。

CIELAB颜色空间的色差定义如下式所示：

上式中，△L为明度差，△a和△b为色度差。

除了上述色差公式之外，还有彩度差△Cab、色相差△Hab和色调h'ab，分别由下式给出。

CIELAB色差公式最实用之处在于可以将色差分为明度差、饱和差和色调差，在印染行业中，同样色值的总色差若是由饱和度差和色调差引起，产品可能就不合格，但是若是由明度差造成，则调整强度就可以。

2.CMC色差计算公式

CMC是英国颜色测量委员会Colour Measurement Committee的缩写，1988年CMC色差公式被英国推荐为英国国家标准（BS 6823），广泛应用于纺织行业及其他工业。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。CMC色差公式为如下形式：

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色差计算公式

色差公式CIE94由RIT的R.S.Berns等人在对RIT-DuPont、Luo-Rigg和Witt 这三个基于物体色的中小色差视觉实验数据集进行相关分析和处理的基础上所提出，并由CIE技术委员会TC1-29于1995年推荐为用于工业色差评价，其表达式为：

其中，△L*、△C*_ab和△H*_ab，均由CIELAB色差公式计算得到；△C*_ab一般指标准色样的CIELAB彩度，但当被测样品中不分标准色样与测试色样时，则以两者的几何平均值作为C*_ab，即：△C*_ab=（C*_ab,1△C*_ab,2）^1/2。

在使用CIE94色差公式时，CIE推荐了相应的参考观察条件。当实际的观测条件和应用场合不同于CIE94参考观察条件时，需要用参数因子kL、kC和kH来调整明度、彩度和色调分色差在总色差中的相对权重。

TC1-29指出，当获取新的实验数据时应对CIE94继续改进。可以在不同于参考观察条件的实验条件下进行视觉实验，利用相关实验结果对权重函数SL、SC和SH以及参数因子kL、kC和kH进行修改，从而对CIE94进行改良。随着更多实验数据的获得，还可以对色差公式CIE94及其权重函数的表达式结构进行修改。

4.CIEDE2000色差公式

CIEDE2000色差公式是CIE的工业色差评价修正技术委员会对现有的色差公式及相关数据分析后，于2000年提出的新的色差公式，也是目前最近的一个色差公式。其计算如下式所示。

上式中，△L'、△C'ab为CIELAB颜色空间的亮度差、彩度差，AH'ab是改进后的色相差；KL、KC、KH为参数因子，可根据实际使用确定具体的矫正参数，在CIE标准观测条件下，取KL=KC=KH=1；SL、SC和SH分别为明度、彩度和色调的权重因子，计算公式如上式所示。

CIELAB色差公式是在CIELAB颜色空间，直接计算标准颜色和被测样本颜色两点之间的直线距离；CMC（l：c）色差公式是在CIELAB颜色空间基础上对色差公式进行修正得到，从增加了SL、SC和SH三个权重系数，使得可以分别从明度、彩度、色调三个方面各自进行调整，以对颜色空间的均匀性进行校正；CIED2000重新定义了CIELAB颜色空间的a轴，改善了对中性颜色的预测性能，并修改了明度和色调的权重系数SL和SH，很好的修正了椭圆不规则的问题。

色差仪△E值的单位怎么表示？

1939年，美国国家标准局采纳了贾德等的建议而推行Y1/2、α、β色差计算公式，并按此公式计算颜色差别的大小，以绝对值1作为一个单位，称为“NBS色差单位”。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别阀值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较，则lNBS单位约等于0.1孟塞尔明度值，0.15孟塞尔彩度值，2.5孟塞尔色相值（彩度为1）；孟塞尔系统相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。如果将NBS的色差单位与人的色彩感觉差别用下表来描述，则NBS单位在工业应用上是有价值的。后来开发的新色差公式，往往有意识地把单位调整到与NBS单位相接近，例如ANLAB40，Hunter Lab以及CIE LAB、CIE LUV等色差公式的单位都与NBS单位大略相同（不是相等）。

因此，我们不要误解以为任何色差公式计算出的色差单位都是NBS。为了防止与NBS单位相混淆，后来英国染化家学会提出用ANLAB公式计算的色差单位称为“ANLAB色差单位”。当然，我们也可以用“CIELAB色差单位”和“CIELUV色差单位”来表示。只是我们应该知道：用不同的色差公式计算得到的色差值是不同的，而且彼此不存在简单的换算关系。