色差是指樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品在顏色上的彩度差、明度差和色相差的綜合表現(xiàn)。具體到體現(xiàn)這一差別的形式，則是指用數(shù)值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺上的差別，常用△E表示。本文對(duì)色差△E值計(jì)算方法及計(jì)算公式做了介紹，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！

色差△E值怎么理解？

在顏色測(cè)量過程中，采用數(shù)據(jù)來表達(dá)物體色的性質(zhì)后，在很多情況下還會(huì)涉及到兩個(gè)及兩個(gè)以上物體色的比較。在適當(dāng)?shù)恼彰骱陀^測(cè)條件下，如果兩個(gè)樣品具有相同的三刺激值，對(duì)于適當(dāng)?shù)挠^察者來說它們是一種理想的匹配；若三刺激值不盡相同則它們不匹配，并且整個(gè)差異將近似于它們之間能感覺出的顏色差異。

色差用△E表示，△表示差異，E是德語單詞Empfindung的第一個(gè)字母，含義是感覺。色差的單位是NBS，它是美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（National Bureau of Standards）制定的，現(xiàn)為各國普遍采用。當(dāng)△E=1時(shí)稱為1個(gè)NBS色差單位，1NBS色差單位大約相當(dāng)于在最優(yōu)試驗(yàn)條件下人眼所能感覺到的最小色差的5倍。在CIE色度圖中，1NBS色差單位相當(dāng)于 0.0015～0.0025x或y的色度坐標(biāo)變化。在孟塞爾色系中，一個(gè)孟塞爾明度單位等于10個(gè)NBS色差單位，1個(gè)孟塞爾飽和度單位等于7個(gè)NBS色差單位。下表表示NBS單位及在色差視覺上的顯著程度。

色差△E值怎么計(jì)算？

一般來講，從拿到顏色樣品到根據(jù)計(jì)算結(jié)果做出客觀色差評(píng)價(jià)，大致需以下三個(gè)步驟：

1.測(cè)量樣品

即使用合適的顏色測(cè)量儀器（光譜光度計(jì)）以獲得代表樣品光學(xué)特性的分光反射率ρ（λ）或分光透過率τ（λ）；

2.計(jì)算三刺激值

即通過色度學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和測(cè)得的樣品分光反射率，按規(guī)定公式求取三刺激值。實(shí)際上是客觀定量地給出樣品的顏色對(duì)人眼視網(wǎng)膜上視覺感光細(xì)胞產(chǎn)生的刺激，這種刺激通過神經(jīng)沖動(dòng)傳至大腦，最終形成顏色的主觀感覺；

3.計(jì)算色差值（△E）

即按一定的色差公式，計(jì)算出兩樣品間的色差，可以理解為這一色差值反映了兩個(gè)不同的色刺激在大腦中產(chǎn)生的感覺上的差別。這也是為什么選用△E作為色差符號(hào)的原因。希臘字母△表示“在……方面的差別”，而E則是德語單詞Empfindung（感覺）的第一個(gè)字母。

色差△E值的計(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)則的問題。

色差△E值的單位是什么？

常用的色差單位是NBS，它是美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（National Bureau of Standards）的縮寫，△E=1，就稱為1個(gè)NBS單位，1個(gè)NBS色差單位約相當(dāng)于在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，人眼所能辨別的色差的五倍，在CIE色度圖的中心，1個(gè)NBS色差單位相當(dāng)于0.0015~0.0025 X或Y的色度坐標(biāo)變化。至于產(chǎn)品的顏色差異允許多大范圍才算合適，則要根據(jù)具體情況而定。

我國評(píng)價(jià)色差一般使用牢度單位，首先使用選定好的色差公式計(jì)算出被測(cè)試樣前后的色差，然后根據(jù)計(jì)算出的色差值與牢度級(jí)別進(jìn)行對(duì)照，即可以確定出被測(cè)試樣的牢度級(jí)別。