色差是指兩個顏色在色覺上的差異，它包括明度差、彩度差和色相差三個方面。目前最常用且發(fā)展比較成熟的色差公式是基于CIEL*u*v*均勻顏色空間和CIEL*a*b*均勻顏色空間的CIE1976L*u*v*色差公式和CIE1976L*a*b*色差公式。本文對色差儀色差值的計(jì)算公式及色差儀色差值的作用做了簡要的介紹，對此感興趣的朋友不妨了解一下！
色差怎么理解？
色差的評估問題一直是顏色科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)和實(shí)際生活中的一個重要問題，客觀地測量或評價兩個給定的色樣之間的色差，長期以來被認(rèn)為是工業(yè)界一項(xiàng)非常困難而又迫切的問題?；A(chǔ)色度學(xué)解決了用科學(xué)的方法來定量描述一種顏色，相關(guān)的基本理論、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算公式已基本定型，也給出了判定兩種顏色是否匹配的條件，如果兩個色樣在某一光源下對應(yīng)的三刺激值X、Y、Z分別相等，那么這兩個色樣在該光源下看上去是等色的，而當(dāng)X、Y、Z不等時，就存在有色差，但在CIEX、Y、Z色度空間中，算出的色差值均勻性很差。
理想的色差公式應(yīng)建立在一個非常均勻的色空間上，其計(jì)算結(jié)果與目測應(yīng)有良好的一致性，而且可真正使用近似統(tǒng)一的色差寬容度用于質(zhì)量控制。即對所有顏色的產(chǎn)品能用近似相同的色差界限值判定合格與否，與標(biāo)樣在色空間中的位置無關(guān)。
長期以來，顏色科技工作者在這方面投入了大量的精力，做了大量的工作，前后共發(fā)表了幾十個色差公式。總體來講，以1976年為界，色差公式的發(fā)展過程可大致分為兩個階段。在我們目前使用的色差儀中，CIE1976L*a*b*色差體系和CIE1976L*u*v*色差體系是使用最廣泛的兩個色差公式，下文將為大家做詳細(xì)的介紹。
色差儀色差值計(jì)算公式介紹：
1.CIE1976L*u*v*色差公式
CE1976L*u*v*色差公式是由CEx-y色度圖進(jìn)行線性變換推導(dǎo)而得。線性變換的目的是改善與目測結(jié)果對比的均勻性。CIE1976L*u*v*色差公式為：
式中，X，Y，Z為色樣的三刺激值；X0，Y0，Z0為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值，為常數(shù)值；X/X0，Y/Y0，Z/Z0，要求大于0.008856，對于不符合這一要求的極深的顏色，使用顏色修正公式。
u'，v'分別為線性變換后的色樣色度坐標(biāo)，u'0，v'0分別為線性變換后的CE標(biāo)準(zhǔn)照明體的色度坐標(biāo)；L*為明度；u'，v'為彩度；△E*為總色差。
CEL*u*v*色度空間中，以u'、v'軸組成的平面表示顏色的彩度，L*軸表示顏色的明度，CEL*u*v*色差公式主要應(yīng)用于光的加法混色，例如彩色電視和圖象處理方面。
2.CIE1976L*a*b*色差公式
在以Munsell視覺顏色系統(tǒng)為基礎(chǔ)的色差公式中，最具重要性的是Adams-Nickerson色差公式（即ANLAB），這一公式得到了廣泛的應(yīng)用。CIE對ANLAB公式進(jìn)行了修改和簡化，推導(dǎo)出CIE1976L*a*b*色差公式及其對應(yīng)的均勻色度空間，為簡便起見，CIEL*a*b*改寫成CIELAB公式。
式中，△E*ab為總色差；△L*為明度差；△a*，△b*為彩度差；H為色調(diào)角；X，Y，Z為色樣的三刺激值；X0，Y0，Z0為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值，為常數(shù)值。
X/X0，Y/Y0，Z/Z0，要求大于0.008856，對于不符合這一要求的極深的顏色，使用上述公式會引起色空間的畸變，導(dǎo)致很大的誤差。為解決這一問題Pauli提出了一個解決辦法，并被CIE所采納，CIELAB深色修正公式如下所示：
其它的計(jì)算相同，在實(shí)際應(yīng)用中，碰到上述極深的顏色情況極少，因此上述修正公式只有在特殊的場合下有用。
CIEL*a*b*均勻色度空間是一個三維體系，a*和b*軸組成的平面表示顏色的彩度，L*表示顏色的明度。但CIEL*a*b*均勻色度空間只是一個近似均勻的色空間，處于不同色區(qū)的兩對樣品，若測出的色差值相等，并不意味著視覺觀察這兩對樣品時也是有相同等級的色差感覺，盡管CIEL*a*b*色度空間的目視均勻性還不能令人十分滿意，但仍不失為目前最好的色空間之一。
CIEL*a*b*色差公式在工業(yè)界有著廣泛的應(yīng)用，特別是在染料顏料制造、涂料、紡織印染、油墨、塑料著色等行業(yè)的產(chǎn)品顏色質(zhì)量控制中有著重要的地位。
這一色差方程的最大方便和實(shí)用之處在于可將一對樣品的總色差分解成明度差、飽和度差和色調(diào)差。這一點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中很重要。例如對于印染制造行業(yè)來說，同樣數(shù)值的總色差如果由色調(diào)差和飽和度差所引起，可能產(chǎn)品就不合格，但若是主要由明度差所造成，則稍許調(diào)整一下強(qiáng)度就可出廠。
色差儀色差值的作用：
1.判斷產(chǎn)品是否合格
通過色差儀測得的總色差，從而判斷生產(chǎn)出來的批次樣是否符合客戶要求。做出這一判斷的依據(jù)，一是測得的標(biāo)準(zhǔn)樣和生產(chǎn)的批次樣之間的總色差△E的大小。再就是參照客戶對色差大小要求的尺度以及在顏色評價時的照明光源和觀測條件，對生產(chǎn)樣在顏色方面是否符合客戶要求做出比較準(zhǔn)確的判定。
2.對顏色差異進(jìn)行修正
色差儀在給出總色差的同時，還可以給出分量色差值 △L*、△a*、△b*、△C*、△H*和不同照明體下的條件等色指數(shù)。從分量色差值，我們可以清楚地看出引起色差的主要因素是明度、飽和度還是色相。從而為批次樣顏色的修正指出方向。
3.為目視評定提供參考依據(jù)
通過色差儀測量的色差值，可以給出在不同照明體條件下的條件等色指數(shù)，避免了在視覺判定時，由于判定條件的不穩(wěn)定而產(chǎn)生誤差。
4.判斷顏色偏色情況
通過色差儀測量的色差值可以準(zhǔn)確地判斷批次樣和標(biāo)準(zhǔn)樣產(chǎn)生的色相的差異方向，即與標(biāo)準(zhǔn)樣相比，批次樣是偏紅、偏藍(lán)、偏黃、偏綠等。
色差儀色差值的單位是什么？
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NBS單位，1個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。
我國評價色差一般使用牢度單位，首先使用選定好的色差公式計(jì)算出被測試樣前后的色差，然后根據(jù)計(jì)算出的色差值與牢度級別進(jìn)行對照，即可以確定出被測試樣的牢度級別。