你了解色差吗？色差怎么计算？色差的单位是什么？

你了解色差吗？色差是指两个颜色在颜色知觉上的差异，它包括明度差、彩度差和色相差等三个方面，但在实际应用中通常指两个颜色总体上的接近程度。本文对色差的定义、计算过程、影响因素及单位做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

色差的定义：

色差是指物体和比较对象之间的颜色差异，一般是非发光体在排除照明条件、环境、观察距离等差异之后，与标准对象之间的颜色差异。定量表示这种差异时，需利用色调、明度和饱和度这三种颜色属性的差异来表述，其在工业生产配色环节以及产品颜色质量控制方面发挥着重要作用。现代色差评定是建立在能够预测目视色差的色差方程基础之上的，相关色差公式由国际照明委员会通过大量颜色视觉判断和色差比较心理实验数据得出，可采用仪器或计算机测量计算，实现较为精确的数字化表达。

色差的计算方法：

一般来讲，从拿到颜色样品到根据计算结果做出客观色差评价，大致需以下三个步骤：

1.测量样品

即使用合适的颜色测量仪器（光谱光度计）以获得代表样品光学特性的分光反射率ρ（λ）或分光透过率τ（λ）；

2.计算三刺激值

即通过色度学的基础数据和测得的样品分光反射率，按规定公式求取三刺激值。实际上是客观定量地给出样品的颜色对人眼视网膜上视觉感光细胞产生的刺激，这种刺激通过神经冲动传至大脑，最终形成颜色的主观感觉；

3.计算色差值（△E）

即按一定的色差公式，计算出两样品间的色差，可以理解为这一色差值反映了两个不同的色刺激在大脑中产生的感觉上的差别。这也是为什么选用△E作为色差符号的原因。希腊字母△表示“在……方面的差别”，而E则是德语单词Empfindung（感觉）的第一个字母。

色差的影响因素：

在实际生活和生产中的色差是指两个样品颜色的接近程度。在研究过程中，色差的测量和评价需要大量的数据进行对比分析，影响色差的因素主要有以下三种。

1.研究过程中的客观因素

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.检测标准不同的影响

人们通常讲的色差可分为可感知的色差（Perceptible Color Difference）和可接受的色差（Acceptable Color Difference）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.不均匀颜色空间的影响

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1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。由下图可知，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。

色差的单位：

作为色差的计算单位，以前常用NBS（National Bureau of Standards），它与视觉之间的关系见下表。

这一色差单位是以贾德（Judd）—亨特（Hunter）建立起来的色差计算公式的单位为基础推出来的，贾德最先建立起UCS色度图，这个色度图在很长一段时间内是美国色度计算的基础，然而在三角坐标中处理很不方便，后来斯科菲尔德（Scofeld）—贾德—亨特把它转换成了a—β色度图，该系统与x—y色度坐标之间的转换关系为：

利用这一色度坐标可按下式计算色差。

式中：K——光泽影响系数，测定纺织品时，K=10（受观测条件的影响）。一般在普通实验室中，有光泽的面取K=2.5，无光泽的面，取K=0，半光泽的面，取K=1。

fg——调整系数。

用这一色差式计算的色差单位为NBS单位，NBS单位曾被作为所有色差计算公式的单位，并且延续了很长一段时间。20世纪70年代以后，大量色差式相继出现，一律采用相同的标准计算单位既不可能，也没有必要。所以，就采取了标注计算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等，不再使用NBS单位。