色差指什么？色差是指用數(shù)值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺(jué)上的差別。在色度學(xué)和顏色重建中確定兩顏色刺激間的色差是非常重要的，而設(shè)計(jì)色差公式的重要目的就是使經(jīng)由色差公式計(jì)算的結(jié)果盡可能的接近于人眼判斷的色差值。本文對(duì)色差儀中常用的色差計(jì)算公式進(jìn)行了介紹。

什么是色差？

色差即標(biāo)準(zhǔn)色與待測(cè)樣品顏色之間的差距，表示兩種顏色在視覺(jué)上的差異。在實(shí)際生產(chǎn)中，色差的量化和評(píng)定較為復(fù)雜，主要有以下幾方面的原因：一是受一些客觀(guān)因素的影響，例如外界環(huán)境和測(cè)定人員的心理因素的影響；二是評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)不一，通常只是按照經(jīng)驗(yàn)劃出一個(gè)色差范圍，造成對(duì)色差評(píng)價(jià)的和控制尺度的不一致；三是對(duì)色差描述的顏色空間不統(tǒng)一，沒(méi)有一種顏色空間是絕對(duì)均勻的，哪怕是CIELAB顏色空間，也存在一定的不均勻性，因此采用各種顏色空間對(duì)色差進(jìn)行描述時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)法避免的色差。色度學(xué)的發(fā)展使產(chǎn)品顏色可以被定量地進(jìn)行描述，因此，利用量化的數(shù)值對(duì)兩種顏色進(jìn)行色差描述成為了可能。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)不同的色差控制要求對(duì)現(xiàn)有的基于顏色空間的多種色差測(cè)量方法進(jìn)行選擇。

色差評(píng)價(jià)一直是顏色科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題，為統(tǒng)一對(duì)色差的描述，CIE在對(duì)前人提出的色差公式研究之后于1976年提出了CIELUV和CIELAB兩種色差公式，為更客觀(guān)評(píng)價(jià)顏色色差，CIE在之后不斷提出新的色差公式，目前，應(yīng)用比較廣泛的色差公式有CIELAB、CMC（l：c）、CIEDE2000等，下文將為大家一一介紹。

色差儀常用色差計(jì)算公式：

1.CIELAB色差公式

CIELAB色差公式是CIE基于CIELAB顏色空間提出的，由于其適用于一切光源色和物體色的檢測(cè)，被廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活中，是國(guó)際上最通用的一種色差計(jì)算方法。

CIELAB顏色空間的色差定義如下式所示：

上式中，△L為明度差，△a和△b為色度差。

除了上述色差公式之外，還有彩度差△Cab、色相差△Hab和色調(diào)h'ab，分別由下式給出。

CIELAB色差公式最實(shí)用之處在于可以將色差分為明度差、飽和差和色調(diào)差，在印染行業(yè)中，同樣色值的總色差若是由飽和度差和色調(diào)差引起，產(chǎn)品可能就不合格，但是若是由明度差造成，則調(diào)整強(qiáng)度就可以。

2. CMC（l:c）色差公式

1984年英國(guó)染色家協(xié)會(huì)的顏色測(cè)量委員會(huì)（CMC）提出了CMC（l:c）色差公式。在更均勻的顏色空間里使用該色差公式計(jì)算可以得到的色差△Ecmc。CMC（l:c）公式將標(biāo)準(zhǔn)色的視覺(jué)容量定義為一個(gè)橢圓，建立了橢圓坐標(biāo)，在橢圓內(nèi)部，人眼觀(guān)測(cè)到的顏色和標(biāo)準(zhǔn)色一致，而在橢圓外部則不一樣。用橢圓方程定義的色差公式△Ecmc（l：c）如下式所示：

上式中，△L、△C、△H均在CIELAB空間計(jì)算得到，分別為樣本顏色與標(biāo)準(zhǔn)顏色之間的明度差、彩度差和色相差。SL、SC和SH是橢圓的半軸的權(quán)重系數(shù)，可由下面公式得到。在式中，L、C為標(biāo)準(zhǔn)樣本顏色的亮度和彩度值，當(dāng)L小于16時(shí)，SL=0.511，l和c是因數(shù)，通過(guò)l和c可以調(diào)節(jié)明度△L和彩度△C的相對(duì)寬度，在紡織中，l和c通常設(shè)為2和1，這也就是CMC（2：1）公式。

其中：

3.CIEDE2000色差公式

CIEDE2000色差公式是CIE的工業(yè)色差評(píng)價(jià)修正技術(shù)委員會(huì)對(duì)現(xiàn)有的色差公式及相關(guān)數(shù)據(jù)分析后，于2000年提出的新的色差公式，也是目前最近的一個(gè)色差公式。其計(jì)算如下式所示。

上式中，△L'、△C'ab為CIELAB顏色空間的亮度差、彩度差，AH'ab是改進(jìn)后的色相差；KL、KC、KH為參數(shù)因子，可根據(jù)實(shí)際使用確定具體的矯正參數(shù)，在CIE標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)測(cè)條件下，取KL=KC=KH=1；SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調(diào)的權(quán)重因子，計(jì)算公式如上式所示。

CIELAB色差公式是在CIELAB顏色空間，直接計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)顏色和被測(cè)樣本顏色兩點(diǎn)之間的直線(xiàn)距離；CMC（l：c）色差公式是在CIELAB顏色空間基礎(chǔ)上對(duì)色差公式進(jìn)行修正得到，從增加了SL、SC和SH三個(gè)權(quán)重系數(shù)，使得可以分別從明度、彩度、色調(diào)三個(gè)方面各自進(jìn)行調(diào)整，以對(duì)顏色空間的均勻性進(jìn)行校正；CIED2000重新定義了CIELAB顏色空間的a軸，改善了對(duì)中性顏色的預(yù)測(cè)性能，并修改了明度和色調(diào)的權(quán)重系數(shù)SL和SH，很好的修正了橢圓不規(guī)則的問(wèn)題。