什么是色差？色差仪用于色差计算公式有哪些？

什么是色差？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，其符号一般为△E，单位为NBS。那么，色差仪用于色差计算公式有哪些？本文对色差仪用于色差计算公式类型做了介绍。

色差含义及色差单位：

色差是指两个试样在颜色知觉上的差异，它包括明度差、彩度差和色相差三方面。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。

作为色差的计算单位，以前常用NBS。1939年，美国国家标准局采纳贾德等人的建议而推行Y1/2，a，b色差计算公式，并采用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值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较，则1NBS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）；孟塞尔系统中相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。

色差仪用于色差计算公式类型：

1.ΔE*ab色差公式

ΔE*ab色差公式基于CIELAB颜色空间，CIELAB是一种均匀颜色空间，L代表明度，范围从0（黑色）到100（白色）；a表示红绿色度，正值为红色方向，负值为绿色方向；b*表示黄蓝色度，正值为黄色方向，负值为蓝色方向。该公式通过计算两个颜色在这三个维度上的差值平方和的平方根，来衡量颜色差异，即△E*ab=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2。计算简单直观，容易理解和应用，在许多工业领域如纺织、涂料、印刷等早期的颜色质量控制中广泛使用。

2.ΔE*uv色差公式

ΔE*uv色差公式基于CIELUV颜色空间，L同样表示明度，u和v*是色度坐标。△E*uv=[（△L*）2+（△u*）2+（△v*）2]1/2，通过计算这三个坐标的差值平方和的平方根得到色差。相比CIELAB颜色空间下的公式，其应用范围相对较窄。

3.ΔE*94色差公式

ΔE*94色差公式基于CIELAB颜色空间，是CIE在1994年提出的改进公式。考虑了不同颜色区域人眼对颜色差异的敏感度不同，引入了权重因子。公式为△E*94=[（△L*/LSL）)2+（△C*ab/CSC）2+（△H*ab/SH）2]1/2。在纺织、印染等行业中，对于小色差的评估比ΔE*ab更符合人眼视觉特性，提高了颜色差异评估的准确性。因而主要应用于纺织、印染行业的颜色质量控制和颜色匹配，尤其是对小色差的精确评估。

4.ΔEcmc(l:c)色差公式

ΔEcmc(l:c)基于CIELAB颜色空间，由英国染色师和配色师协会（CMC）提出。公式为△E*CMC=[（△L*/SL）2+（△C*ab/SC）2+（△H*ab/SH）2)]1/2。其中2:1和1:1表示不同的权重比例，2:1中彩度的权重相对较大（常用于纺织行业，更注重颜色的鲜艳度差异）；1:1对明度、彩度和色调的权重相对较为平均。SL、SC、SH是与颜色相关的权重函数。ΔEcmc(l:c)色差公式与人眼视觉感知有很好的一致性，能更准确地反映人对颜色差异的主观感受，在颜色质量控制和颜色匹配中表现出色。广泛应用于纺织、印染、涂料等行业对颜色差异要求较高的质量控制、颜色配方调整和颜色评估等场景。

5.ΔE*00色差公式

ΔE*00色差公式基于CIELAB颜色空间的进一步改进，是目前公认与人眼视觉感知一致性最好的色差公式，公式为：△E*00=[（△L*/KLSL）)2+（△C*ab/KCSC）2+（△H*ab/KHSH）2+RT（△C*ab·△H*ab/KCSC·KHSH）2]1/2它全面考虑了颜色的色调、彩度、明度以及视觉适应等多种因素对色差计算的影响。公式包含了复杂的计算和多个修正项，通过对这些因素的综合处理来准确计算颜色差异。在各种颜色区域都能更准确地模拟人眼对颜色差异的感知，大大提高了颜色差异评估的准确性，适用于高端颜色质量控制、颜色科学研究等对精度要求极高的领域。

6.DINΔE99色差公式

DINΔE99色差公式基于CIELAB颜色空间，由德国标准化学会（DIN）提出，其公式为：1/KE[（△L）2+（△a）2+（△b）2]1/2，它对CIELAB颜色空间下的色差计算进行了改进，旨在减少在不同颜色区域的计算误差，更好地匹配人眼对颜色差异的感知。具体公式包含了对明度、彩度和色调差异的修正计算。在德国及一些欧洲工业标准中被采用，对于符合其标准要求的颜色评估具有较好的准确性和一致性。

7.ΔE(Hunter)色差公式

ΔE(Hunter)色差公式基于HunterLab颜色空间，该空间由L（明度）、a（红绿色度）、b（黄蓝色度）三个参数构成。公式△EHunter=[（△L）2+（△a）2+（△b）2]1/2通过计算这三个参数的差值平方和的平方根来确定颜色差异。其计算相对简单，对测量设备和计算要求较低，在一些对精度要求不是极高的工业应用中容易使用。