色差仪色差值怎么理解?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。那么,色差仪色差值计算公式有哪些?本文为大家做了介绍。
自然界的颜色非常丰富,人们用颜色的三个特征来衡量颜色:色彩的相貌,明暗,程度和浓淡程度即色相、明度和饱和度,称为颜色的三属性。色彩中的任何一色都具备这三个属性,只有当这三个物理量都确定时,才能表达一个固定的颜色,如果任何一个属性有所不同,则两种颜色就有差别的。
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。
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(l:c)色差公式
1984年英国染色家协会的颜色测量委员会(CMC)提出了CMC(l:c)色差公式。在更均匀的颜色空间里使用该色差公式计算可以得到的色差△Ecmc。CMC(l:c)公式将标准色的视觉容量定义为一个椭圆,建立了椭圆坐标,在椭圆内部,人眼观测到的颜色和标准色一致,而在椭圆外部则不一样。用椭圆方程定义的色差公式△Ecmc(l:c)如下式所示:
上式中,△L、△C、△H均在CIELAB空间计算得到,分别为样本颜色与标准颜色之间的明度差、彩度差和色相差。SL、SC和SH是椭圆的半轴的权重系数,可由下面公式得到。在式中,L、C为标准样本颜色的亮度和彩度值,当L小于16时,SL=0.511,l和c是因数,通过l和c可以调节明度△L和彩度△C的相对宽度,在纺织中,l和c通常设为2和1,这也就是CMC(2:1)公式。
其中:
3.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。
常用的色差单位是NBS,它是美国国家标准局(National Bureau of Standards)的缩写,△E=1,就称为1个NBS单位,1个NBS色差单位约相当于在最优的实验条件下,人眼所能辨别的色差的五倍,在CIE色度图的中心,1个NBS色差单位相当于0.0015~0.0025X或Y的色度坐标变化。至于产品的颜色差异允许多大范围才算合适,则要根据具体情况而定。
我国评价色差一般使用牢度单位,首先使用选定好的色差公式计算出被测试样前后的色差,然后根据计算出的色差值与牢度级别进行对照,即可以确定出被测试样的牢度级别。