色差儀是一種常見的光電積分式測色儀器,它利用儀器內(nèi)部的標準光源照明被測物體,在整個可見波長范圍內(nèi)進行一次積分測量,直接測得透射或反射物體色的三刺激值和色品坐標,并可通過專用微機系統(tǒng)給出兩個被測樣品之間的色差值ΔE值。那么,色差儀ΔE值怎么理解?色差儀怎么計算ΔE值?

色差儀ΔE值怎么理解?
色差(ΔE)是指定量地對色知覺差異進行表示,通俗說法為一種顏色與另一種指定顏色色知覺差異數(shù)值的多少。兩種顏色之間的差異可以用孟塞爾表色系統(tǒng)或CIE表色系統(tǒng)的相關(guān)特征參數(shù)進行區(qū)別,如明度、色相、彩度、XYZ三刺激值等。一般來講,從拿到顏色樣品到根據(jù)計算結(jié)果做出客觀色差評價,大致需以下三個步驟:
1.測量樣品:即使用合適的顏色測量儀器(光譜光度計)以獲得代表樣品光學特性的分光反射率ρ(λ)或分光透過率τ(λ);
2.計算三刺激值:即通過色度學的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和測得的樣品分光反射率,按規(guī)定公式求取三刺激值。實際上是客觀定量地給出樣品的顏色對人眼視網(wǎng)膜上視覺感光細胞產(chǎn)生的刺激,這種刺激通過神經(jīng)沖動傳至大腦,最終形成顏色的主觀感覺;
3.計算色差值(△E):即按一定的色差公式,計算出兩樣品間的色差,可以理解為這一色差值反映了兩個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)的第一個字母。
色差儀ΔE值計算方法:
要想計算色差,就需要了解色差公式。目前在色差寶中常見的色差公式有:CIELAB、CMC(l:c)、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多種,且各具優(yōu)缺點,實際使用中與習慣和經(jīng)濟發(fā)展水平以及行業(yè)特點有重要關(guān)系。下面只對色差公式CIELAB做簡要的介紹。
CIE1976L*a*b*色差公式又稱CIE1976LAB(或L*a*b*)系統(tǒng),簡稱CIELAB,現(xiàn)在已被世界各國正式采用并作為國際通用的測色標準。它適用于一切光源色或物體色的表示與計算方法。CIEL*a*b*顏色空間如下圖所示。

CIELAB色彩空間由亮度(L)、色調(diào)和飽和度三個要素組成。
亮度,用L表示,L值越大,表示越白。L的值域由0到100,L=100表示白色,L=50時,就相當于50%的黑即灰色,L=0表示黑色。
色調(diào)(通常用a和b表示)是指彩色光的顏色類別,通常用十字坐標表示,a表示從洋紅色至綠色的范圍,b表示從黃色至藍色的范圍。a和b的值域都是由+127~-128,“+a”表示偏紅的程度,“-a”表示偏綠的程度;“+b”表示偏黃的程度,“-b”表示偏藍的程度。如+127a就是洋紅色,漸漸過渡到-128a的時候就變成綠色。同理,+127b表示黃色,-128b則是藍色。所有的顏色就以這三個值交互變化所組成。
顏色的深淺程度稱為飽和度,其中:ΔL表示材料實際亮度與標準亮度之間的差值;Δa表示材料顏色在偏紅綠程度上與標準值之間的差值;Δb表示材料顏色在偏黃藍程度上與標準值之間的差值;ΔE表示實際值與標準值在L、a、b上的綜合差值,即樣品總色差,但它不能表示出樣品的色差的偏移方向,ΔE數(shù)值越大,說明色差越大。
色差對顏色的管理來講是非常重要的,若2個色樣樣品都按L、a、b標定顏色,則兩者之間單項色差和總色差ΔE可用下列公式來計算:
明度差:ΔL=L1*-L2*
色度差:Δa=a1*-a2*;Δb=b1*-b2*
總色差:ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2
CIELAB色差公式由于在色相、明度、彩度方面與人眼的吻合度較差,以及在同等的色彩空間內(nèi)某一顏色與鄰近的顏色差異較大等因素,在紡織品評價過程中,準確性受到一定影響。
色差儀ΔE值的單位:
1939年,美國國家標準局采納了賈德等的建議并推行Y1/2、a、b色差計算公式,且根據(jù)此公式計算顏色差別的大小,以絕對值1作為一個單位,稱為“NBS色差單位”。一個NBS色差單位大約相當于視覺色差識別閾值的5倍。與孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級的色差值比較,則1個NBS單位約等于0.1孟塞爾明度值,0.15孟塞爾彩度值,2.5孟塞爾色相值(彩度為1);孟塞爾系統(tǒng)相鄰兩個色彩的差別約為10NBS單位。NBS的色差單位與人的色彩感覺差別用下表來描述,可知NBS色差單位在工業(yè)應用上是有價值的。后來開發(fā)的新色差公式,往往有意識的把單位調(diào)整到與NBS單位相接近,例如:ANLAB40、HunterLab以及CIELAB、CIELUV等色差公式的單位都與NBS單位大致相同(不是相等),并不是任何一個色差計算公式計算出的色差單位都是NBS。

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