色差仪CIEDE2000色差公式含义及色差计算式介绍

CIEDE2000是基于CIELAB颜色空间的修正公式，该色差公式重新定义了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，是目前色差仪中一个最新的色差公式。本文对CIEDE2000色差公式含义及色差计算式做了介绍。

色差仪CIEDE2000色差公式含义：

由于CIE1976L*a*b*均匀颜色空间和色差公式仍然存在缺陷，国际照明委员会一直在寻找更理想的公式。为此成立了TC1-28、TC1-29、TC1-47专业技术委员会，负责收集、整理色差评估数据，建立了包含3657对色差样本的CIE TC1-47综合数据库，系统地研究了色差对明度、色调与彩度的依赖性，在CIE1976L*a*b*和CIE94等色差公式的基础上，通过大量视觉实验和色差评估实验，于2001年正式推荐一个最新的色差公式，并命名为CIE2000（△L*，△C*，△H*）色差公式，简称CIE DE2000，符号为△E*00。在国际照明委员会的出版物CIE142-2001《工业色差评估的改进》中，向全世界公布了这个新的色差公式，并计划最终成为CIE和ISO国际标准。

CIEDE2000是到目前为止最新的色差公式，该公式与CIE94相比要复杂的多，同时也大大提高了精度。CIEDE2000色差公式主要对CIE94公式做了如下几项修正：

①重新标定近中性区域的a*轴，以改善中性色的预测性能；

②将CIE94公式中的明度权重函数修改为近似V形函数；

③在色相权重函数中考虑了色相角，以体现色相容限随颜色的色相而变化的事实；

④包含了与BFD和Leeds色差公式中类似的椭圆选择选项，以反映在蓝色区域的色差容限椭圆不指向中心点的现象。

CIEDE2000色差公式是最新由CIE推荐的色差公式。该公式不仅包含有明度差、彩度差和色调差加权函数，还加入了色调差与彩度差的交叉项，和改善中性灰色色差预测能力的函数项。

色差仪CIEDE2000色差公式色差计算式：

CIEDE2000色差公式的完整表述形式如下：

上式中，△V为被感知的色差，△E*00为用CIEDE2000计算的总色差，称k-1E为总色差的视觉敏感度。对于一般工业应用，可以不考虑总色差的视觉敏感度，直接使用总色差△E*00来表示色差感觉。上式中的△L'、△C'、△H'分别表示明度差、彩度差和色调差，并按下列各式计算：

上式中的脚标b和s分别表示颜色样品和标准色样。

△h'=h'b-h's，是两颜色的色调角之差：

L'=L*（CIE1976 明度）；

a=a*（1+G），b'=b*（CIE1976 色度）；

G为红绿轴的调整因子，是彩度的函数，计算式如下：

上式中C*ab是根据颜色样品和标准色样计算出的CIE1976L*a*b*彩度几何平均值。权重函数SL、SC、SH用来校正颜色空间的均匀性，可分别用下式计算：

其中，L'、C'、Z'分别表示用CIE1976L*a*b*公式计算的颜色样品和标准色样的明度、彩度和色调角的算术平均值。式中的T由下式确定：

CIEDE2000色差公式中的RT称为旋转函数，用来校正蓝色区域色分辨椭圆主轴方向的偏转：RT=-sin（2△θ）RC。式中，△θ是由色调决定的旋转角度，RC是根据彩度变化的旋转幅度，分别由下式计算：

色差计算式中的参数因子kL、kC、kH是与使用条件相关的校正系数，它们是影响色差感觉的因素。CIE给定了一组标准观测条件，在此标准条件下，kL=kC=kH=1。若不符合此条件时，则要根据工业色差评估条件来确定这些系数的值。例如，纺织业通常取kL=2，kc=kH=1。