色差仪为什么要用△E值？色差仪△E值怎么获得？

我们在使用色差仪测量样品颜色时，色差仪的屏幕上会显示相应的颜色数值，包括明度指数、色度指数、单项色差值和总色差△E值。但是我们在进行色差评定时，往往是以色差仪的△E值作为评判的依据。那么，色差仪为什么要用△E值？色差仪△E值怎么获得？本文为大家做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪为什么要用△E值？

1.现有颜色理论的缺陷

颜色理论现有的不足，加上光谱测量的复杂性和数学处理的复杂性，各国各公司按照国际标准研制的色差仪，测量从红到蓝各种同样颜色的同一块色板的结果总有一定的差异。

2.色差仪台间差的影响

就是同一公司的同一型号仪器，目前采用氙灯或卤素钨丝灯照明的传统的分光色差仪，就算新的、正常工作的色差仪。便携式仪器间的一致性达到的水平：例如XTH一般平均是0.15△E，最大要达到0.25△E。只有昂贵的双光束（一束同时检测点亮的照明灯的光谱）的参比级的台式分光色差仪（必须每年定期维护和用传递标准的一套彩砖定标）才可达到0.08△E。这样，测同样一块标准色板，两台仪器读数就会不同。随着仪器使用时间的推移，特别是各台仪器使用者对随机自带的校准白板保管使用的不同，这种差异还会扩大。所以，完全采用Lab数值，即所谓“数字标准”传递颜色标准的难度就很大。这既要求仪器有很高的仪器间一致性指标，又要求仪器有极高的长期稳定性和短期稳定性，仪器的白标准板也不能经常使用（做到可以长期保持稳定不变色）。所以使用传统色差仪的用户，到目前为止，传递颜色标准还大都使用标准色板传递。做不到用颜色标准板的Lab数值作为控制颜色品质的传递标准。

3.色差仪△E值的稳定性

尽管不同仪器测得的颜色三刺激值有偏差，但是用于同一块参照标准与另外的样板间比较色差，不同仪器测得的色差值：△E，△a，△b却是非常接近的。这也正好是人们对颜色管理的基本要求。所以有了参照标准后，不同仪器测得的色差值就有了实际应用价值。这也是色差仪得到普遍应用的原因。下一个要解决的问题就是如何定义容许的色差，即可接受的允差。各方将通过协议，用参比标准色板和约定的可接受允差来共同建立对产品的颜色管理系统，避开用三刺激值Lab的具体值来管理。

色差仪△E值怎么获得？

色差仪作为光电仪器，其测量原理采用最广泛使用于测量物体色调的国际照明委员会（CIE）的CIE1976L*a*b*色度系统，借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L*，a*，b*三个轴的坐标来定义。L*为垂直轴也即中轴，代表明度上白下黑，其值从底部0（黑）到顶部100（白）。中间为亮度不同的灰色过度，有100个等级；a*、b*坐标组成的色度平面是一个圆，表示不同的色彩方向，a*代表红绿轴上颜色的饱和度，其中-a*为绿，+a*为红；b*代表蓝黄轴上颜色的饱和度，其中-b*为蓝，+b*为黄。a*，b*都是水平轴。L*，a*，b*不仅可以精确地表示各种色调，它也为两种色调之间的差即色差表示带来了方便，尤其是在研究或测定近似颜色的差别程度时（比如同一原材料不同批次的比较），匀色空间L*a*b*表色系上任意两点间的距离都可以表示两个颜色之间的总色差。

若两个色样样品都按L*、a*、b*标定颜色，则两者之间的总色差ΔE*Lab以及各项单项色差可用下列公式计算：

明度差：ΔL*=L*1-L*2；

色度差：Δa=a*1-a*2，Δb=b*1-b*2；

总色差：ΔE*Lab=[（ΔL）2+（△a）2+（Δb）2]1/2

△L为正时表明测试样较标准样浅（偏白），△L为负时表明测试样较标准样深（偏黑）；

△a为正时表明测试样较标准样红（偏红），△a为负时表明测试样较标准样绿（偏绿）；

△b为正时表明测试样较标准样黄（偏黄），△b为负时表明测试样较标准样蓝（偏蓝）；

△Eab（或△E）为总色差，表示色差偏移的方向，值越大，表明色差越大。

色差仪ΔE测定复杂的原因：

1.客观条件影响

观察颜色之间的差别时，除颜色本身三个属性的差异外，还受照明条件，观察人员的心理因素，观察的几何条件，背影的亮度和色泽，物体的材质、光泽、纹理、透明程度、大小、形状等因素的影响。

2.色差概念模糊

人们通常讲的色差可分为可感知的色差和可接受的色差两种情况。显然前者对色差的控制比后者要严格得多，而通常人们并未强调这两个概念之间的差异，造成色差评价上的二义性和色差控制尺度上的不一致。

3.颜色空间的不均匀性

虽然从仪器测色实用化以来，人们可以凭借测色仪来定量地确定颜色的属性，但是由于颜色空间的不均匀性使人们不能直接从颜色值的差异来评价物体间色差的大小。颜色空间的不均匀性可以从W.D.Wright和D.L.MacAdam的实验结果明显地显示出来。MacAdam容差椭圆如下图所示，其中x，y为色品坐标。由图可知，人眼对不同色相颜色的宽容量不同，绿色区颜色宽容量大，黄色区其次，蓝色区最小，即人眼对不同色相的颜色敏感程度不同。另外，人眼对颜色的三个属性的敏感程度也不同。颜色的亮度越低，容差范围越小，所以深色样品不容易实现颜色匹配；颜色的彩度越低，容差范围越小，所以灰色系列的颜色也不容易实现颜色匹配。人眼对颜色三属性的敏感程度依次为：色调>彩度>明度。1976年CIE提出的CIE1976L*a*b*颜色空间也存在一定程度的不均匀性。

色差仪△E的单位：

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。