在色度學(xué)中，色差一般是指兩個(gè)色源在視覺(jué)上給人的顏色差異，可以用顏色三屬性的差異來(lái)表示。為了更好的對(duì)這種顏色差異進(jìn)行定量的描述，就可以使用色差儀。色差儀可以準(zhǔn)確的給出兩個(gè)顏色的差異值ΔE值，并以此作為顏色評(píng)定的參考標(biāo)準(zhǔn)。那么，色差儀ΔE值的單位是什么？色差儀為什么要使用ΔE值？本文為大家做了介紹。

色差儀ΔE值怎么獲得？

色差儀又稱為光電反射光度計(jì)，這種儀器可以用光電測(cè)定的方法，迅速、準(zhǔn)確、方便地測(cè)出各種試樣被測(cè)位置的顏色，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)直接換算成L*、a*、b*值，對(duì)顏色進(jìn)行數(shù)值化表示，還能自動(dòng)記憶和處理測(cè)定數(shù)值，得到兩點(diǎn)間顏色的差別，以△Eab表示。

色差儀測(cè)量色差時(shí)，采用的是國(guó)際上通用的CIELAB色空間，它是利用L*，a*，b*三個(gè)不同的坐標(biāo)軸，指示顏色在幾何坐標(biāo)圖中的位置及代號(hào)。它是基于一種顏色不能同時(shí)既是綠又是紅、既是藍(lán)又是黃這種理論而建立起來(lái)的。一種顏色用CIE L*，a*，b*表示時(shí)，L*軸表示明度，黑在底端，白在頂端；L的值域由0到100，L=100表示白色，L=50時(shí)，就相當(dāng)于50%的黑即灰色，L=0表示黑色。+a*表示紅色，-a*表示綠色；+b*表示黃色，-b*表示藍(lán)色。

任何顏色的色彩變化可以用a*，b*數(shù)值來(lái)表示，任何顏色的層次變化可以用L*數(shù)值來(lái)表示，用L*，a*，b*三個(gè)數(shù)值就可以描述自然界中的任何色彩。若兩個(gè)彩色樣品都按L*，a*，b*標(biāo)定顏色，則兩者之間的總色差ΔE*ab以及各單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)算：

總色差ΔE*ab=[（ΔL*）²+（Δa*）²+（Δb*）²]^1/2

明度差ΔL*=L1*-L2*（明度差異）

色度差Δa*=al*-a2*（紅/綠差異）

Δb*=bl*-b2*（黃/藍(lán)差異）

其中：ΔL 表示材料實(shí)際亮度與標(biāo)準(zhǔn)亮度之間的差值，△L*為正值，樣品顏色偏淺色方向；為負(fù)值，樣品偏深色方向。

Δa表示材料顏色在偏紅綠程度上與標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值，△a*為正值，樣品顏色偏紅；△a*為負(fù)值，樣品偏綠。

Δb表示材料顏色在偏黃藍(lán)程度上與標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值，Δb*為正值，樣品顏色偏黃；△b*為負(fù)值，樣品偏藍(lán)。ΔE表示實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)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(shuō)明色差越大，反之越小。

色差儀ΔE值的單位是什么？

作為色差的計(jì)算單位，以前常用NBS（National Bureau of Standards），它與視覺(jué)之間的關(guān)系見(jiàn)下表。

這一色差單位是以賈德（Judd）—亨特（Hunter）建立起來(lái)的色差計(jì)算公式的單位為基礎(chǔ)推出來(lái)的，賈德最先建立起UCS色度圖，這個(gè)色度圖在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是美國(guó)色度計(jì)算的基礎(chǔ)，然而在三角坐標(biāo)中處理很不方便，后來(lái)斯科菲爾德（Scofeld）—賈德—亨特把它轉(zhuǎn)換成了a—β色度圖，該系統(tǒng)與x—y色度坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

利用這一色度坐標(biāo)可按下式計(jì)算色差。

式中：K——光澤影響系數(shù)，測(cè)定紡織品時(shí)，K=10（受觀測(cè)條件的影響）。一般在普通實(shí)驗(yàn)室中，有光澤的面取K=2.5，無(wú)光澤的面，取K=0，半光澤的面，取K=1。

fg——調(diào)整系數(shù)。

用這一色差式計(jì)算的色差單位為NBS單位，NBS單位曾被作為所有色差計(jì)算公式的單位，并且延續(xù)了很長(zhǎng)一段時(shí)間。20世紀(jì)70年代以后，大量色差式相繼出現(xiàn)，一律采用相同的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算單位既不可能，也沒(méi)有必要。所以，就采取了標(biāo)注計(jì)算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等，不再使用NBS單位。

色差儀為什么要使用ΔE值？

1.現(xiàn)有顏色理論的缺陷

顏色理論現(xiàn)有的不足，加上光譜測(cè)量的復(fù)雜性和數(shù)學(xué)處理的復(fù)雜性，各國(guó)各公司按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研制的色差儀，測(cè)量從紅到藍(lán)各種同樣顏色的同一塊色板的結(jié)果總有一定的差異。

2.儀器臺(tái)間差的影響

就是同一公司的同一型號(hào)儀器，目前采用氙燈或鹵素鎢絲燈照明的傳統(tǒng)的分光色差儀，就算新的、正常工作的色差儀。便攜式儀器間的一致性達(dá)到的水平：例如XTH一般平均是0.15△E，最大要達(dá)到0.25△E。只有昂貴的雙光束（一束同時(shí)檢測(cè)點(diǎn)亮的照明燈的光譜）的參比級(jí)的臺(tái)式分光色差儀（必須每年定期維護(hù)和用傳遞標(biāo)準(zhǔn)的一套彩磚定標(biāo)）才可達(dá)到0.08△E。這樣，測(cè)同樣一塊標(biāo)準(zhǔn)色板，兩臺(tái)儀器讀數(shù)就會(huì)不同。隨著儀器使用時(shí)間的推移，特別是各臺(tái)儀器使用者對(duì)隨機(jī)自帶的校準(zhǔn)白板保管使用的不同，這種差異還會(huì)擴(kuò)大。所以，完全采用Lab數(shù)值，即所謂“數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)”傳遞顏色標(biāo)準(zhǔn)的難度就很大。這既要求儀器有很高的儀器間一致性指標(biāo)，又要求儀器有極高的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性，儀器的白標(biāo)準(zhǔn)板也不能經(jīng)常使用（做到可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定不變色）。所以使用傳統(tǒng)色差儀的用戶，到目前為止，傳遞顏色標(biāo)準(zhǔn)還大都使用標(biāo)準(zhǔn)色板傳遞。做不到用顏色標(biāo)準(zhǔn)板的Lab數(shù)值作為控制顏色品質(zhì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)。

3.色差ΔE值的穩(wěn)定性

盡管不同儀器測(cè)得的顏色三刺激值有偏差，但是用于同一塊參照標(biāo)準(zhǔn)與另外的樣板間比較色差，不同儀器測(cè)得的色差值：△E，△a，△b卻是非常接近的。這也正好是人們對(duì)顏色管理的基本要求。所以有了參照標(biāo)準(zhǔn)后，不同儀器測(cè)得的色差值就有了實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。這也是色差儀得到普遍應(yīng)用的原因。下一個(gè)要解決的問(wèn)題就是如何定義容許的色差，即可接受的允差。各方將通過(guò)協(xié)議，用參比標(biāo)準(zhǔn)色板和約定的可接受允差來(lái)共同建立對(duì)產(chǎn)品的顏色管理系統(tǒng)，避開(kāi)用三刺激值Lab的具體值來(lái)管理。

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