色差仪中常用的几个典型色差公式介绍

色差仪作为颜色比对仪器，不仅可以给出特定颜色空间下的色度值，还可以给出经内部色差公式计算后的色差值，并以作为颜色评定的标准，对颜色品质进行管控。本文对色差仪中常用的几个典型色差公式做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解下！

CIELAB色差公式：

CIELAB色差公式是以Lab颜色空间为基础建立的一个色差公式，它的计算公式比较的简单，是目前使用最为广泛的一个色差公式，其表达式如下：

式中：X，Y，Z——色样的三刺激值；X0，Y0，Z0——CIE标准照明体的三刺激值。

其中，当 X，Y，Z和X0，Y0，Z0满足条件X/X0，Y/Y0和Z/Z0均小于等于0.008856时，坐标参数修正公式如下：

CIELUV色差公式：

CIELUV色差公式是以LUV颜色空间为基础建立的色差公式，它是由CIEx-y色度图进行线性变换得到的，具体的色差公式如下所示：

式中：X，Y，Z——色样的三刺激值；X0，Y0，Z0——CIE标准照明体的三刺激值；u'，v'——色样的色度坐标；u'0，v'0——-CIE标准照明体的色度坐标；L*——明度；u*，v*——彩度；ΔE*uv——总色差其中，X/X0，Y/Y0，Z/Z0要求大于0.008856，若该颜色不符合要求则需使用深色修正公式。

CMC（l:c）色差公式：

CMC（l:c）色差公式是在JPC79的基础上修改提出来的，主要是由于CMC（l:c）色差公式的目视一致性较好，并且方便用户对于颜色的评价，现在仍是纺织行业的ISO标准。色差计算公式如下：

式中：L*，C*，h，a*，b*——标样的色度参数；l——明度的加权值；c——彩度的加权值。

在国际上纺织业界都采用l:c=2：1；对于涂料、塑料和油墨等应用，取l=1.4。△L*、△C*和△H*是CIELAB空间中明度、饱和度和色调的差。其中，当L*＜16时，SL=0.511；当164°＜h＜345°时，T=0.56 +[0.2cos（h+168）]。

CIE94色差公式：

为了提高CIELUV和CIELAB色差公式与人眼视觉的相关性，经过大量目视数据分析，CIE提出了CIE94色差公式，其表达式如下所示：

式中：SL=1，SC=1+0.045C*，Sh=1+0.015C*；C*——标样的彩度值；ΔL*——明度的差；△C*——饱和度的差；ΔH*——色调的差；kL——明度的权重；kC——饱和度的权重；kH——色调的权重。

当实际的观察条件和应用场合不同于CIE94参照条件时，要通过参数kL、kC、kH来调整明度、彩度和色调分色差在总色差中的相对权重。基本条件下，kL=kC=kH=1，纺织工业中，kL=2，kC=kH=1。

CIEDE2000色差公式：

CIEDE2000是色差仪中最新的色差公式，在明度差和色调差的颜色空间均匀性校正函数、蓝色区域色分辨椭圆主轴方向偏转的校正和低彩度区色度坐标量度的校正等4个方面改进了CIELAB颜色空间的均匀性，适用于工业产品表面色中、小色差的评估。CIEDE2000色差公式中色差以△E00表示，其计算式如下所示：

式中：KL、KC、KH分别是明度、饱和度和色调的权重，参数因子KL、KC、KH仍用于修正实际观测实验条件的变化，根据具体的色差评价环境条件，采用与前述相关色差公式中类似的方法进行分析和定义，因此沿用CIE94色差公式的参照条件，来确定CIEDE2000色差公式的参数因子KL=KC=KH=1，纺织业色差评估式通常取KL=2，KC=KH=1。△L'△C'△H'分别表示明度、彩度和色调的差，其计算式分别如下：

其中，L'=L*，a'=a*（1+G），b'=b*；L*，a*和b*分别为CIE1976L*a*b*的明度和色度坐标；G为红绿轴的调整因子，计算式分别如下：

式中：SL——明度的权重函数；SC——饱和度的权重函数；SH——色调的权重函数；RT——旋转函数。

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。