色差仪△E值的计算公式有哪些？色差仪△E值的单位是什么？
2023-03-30
色差仪作为颜色测量的光电仪器，它利用仪器内容部的标准光源照明被测物体，在整个可见波长范围内进行一次积分测量，直接测得透射或反射物体色的三刺激值和色品坐标，并可通过专用微机系统给出两个被测样品之间的色差值△E。本文对色差仪△E值的计算公式及单位做了简要的介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
色差仪△E值的计算公式：
要想计算色差，就需要了解色差公式。目前在色差仪中常见的色差公式有：CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多种，且各具优缺点，实际使用中与习惯和经济发展水平以及行业特点有重要关系。1936-1976年为一个阶段，有20多个公式。1976年后为一个阶段，多数以CIELAB色差公式为基础进行修正，实用性大大提高。下面只对色差公式CIELAB和CIE94进行简单介绍。
1.CIELAB色差公式
CIELAB色差公式是基于近似均匀的三维颜色空间建立的，由直角坐标L*、a*、b*构成，国际照明委员会推荐使用。该色差公式建立在CIELAB颜色空间之上，L*、a*、b*的值由下式确定：
上式中，X、Y、Z表示被测物体在标准色度系统（CIE1931或 CIE1964）中的三刺激值。Xn、Yn、Zn表示白物体色的三刺激值。
彩度和色调角的计算公式如式下：
其颜色属性差异可以用△L*、△a*、△b*、△C*ab和△H*ab表示，总色差使用三维空间中两种颜色坐标之间的欧几里得距离表示，如下所示：
另外一种使用△L*、△C*ab和△H*ab计算总色差的公式如下所示：
上面两个公式计算出的△E*ab是等价的。
2.CIE94 色差公式
由于观测条件和样品特性的变化会影响工业色差评估，CIE经过充分研究这些外在因素的影响后，基于CIELAB色差公式提出了CIE94色差公式。该公式规定了些默认参考条件，如照明需采用CIE标准照明体D65、样品色差幅度在0-5CIELAB色差单位、样品结构在颜色上是均匀的、样品尺寸为视场大于4、样品放置为直接边捻接触等[39]。在染色工业相关应用中，这些参考条件的设置使得该公式计算出的明度、色调、彩度的差异与人眼感觉相一致。CIE94色差公式的相关表达式如下所示：
上式中△L*、△C*ab、△H*ab分别表示样本间颜色在明度、色度和彩度三个分量，上的差异，由CIELAB色差公式计算得到。kL、kC、kH三个参数与CMC（l：c）公式中的kl和kc一样，其取值可根据具体对象决定。在印刷行业中推荐使用kL=1.4，kC=kH=1；在纺织行业中，当kL=2，kC=kH=1时，CIE94色差公式计算结果与视觉评价更接近。
色差仪△E值的单位是什么？
作为色差的计算单位，以前常用NBS（National Bureau of Standards），它与视觉之间的关系见下表。
这一色差单位是以贾德（Judd）—亨特（Hunter）建立起来的色差计算公式的单位为基础推出来的，贾德最先建立起UCS色度图，这个色度图在很长一段时间内是美国色度计算的基础，然而在三角坐标中处理很不方便，后来斯科菲尔德（Scofeld）—贾德—亨特把它转换成了a—β色度图，该系统与x—y色度坐标之间的转换关系为：
利用这一色度坐标可按下式计算色差。
式中：K——光泽影响系数，测定纺织品时，K=10（受观测条件的影响）。一般在普通实验室中，有光泽的面取K=2.5，无光泽的面，取K=0，半光泽的面，取K=1。
fg——调整系数。
用这一色差式计算的色差单位为NBS单位，NBS单位曾被作为所有色差计算公式的单位，并且延续了很长一段时间。20世纪70年代以后，大量色差式相继出现，一律采用相同的标准计算单位既不可能，也没有必要。所以，就采取了标注计算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等，不再使用NBS单位。
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