色差的定義

色差是指在光學系統中，由于不同顏色的光具有不同的折射率，導致它們不能在焦點上匯聚成一個單一的點，從而在成像時產生顏色上的差異。

顏色色差判定方法

目前顏色的測定有兩種方法：目測法和儀器測量。工程或品質從業人員，經常涉及產品顏色判定，即色差判斷，下面重點說明顏色判定的具體操作方法。

方法1，目視:標準操作方法是在燈箱內，根據需求設定好光源，光源箱可設定多種光源，如無特別說明，一般設定為D65光源，也有客戶要求CWF或TL84光源。光源環境設定非常重要，同一種顏色在不同光源下目視效果差別會非常大，對最終結論造成嚴重影響。光源設定完成后，將樣品分別平放及呈45度兩種角度放在光源箱底部，并與標準色板或色卡目視對比，感覺接近即可。這種方法主觀性較強，對于要求較高的客戶產品，可多找幾個人一起看，綜合大家已經比較穩妥。

方法2，用色差儀打色差:這種方法較為客觀，通過色差儀得到被測樣品與標準樣品的數值差異，很容易判斷，不會發生爭議。與目視判斷流程一樣，要先確定光源環境，沒有特別說明一般設定D65光源，依照色差儀操作方法，打出被測樣與標準樣的色差△E,以及△l,△a,△b,再與客戶要求進行比較看是否符合。要特別說明的是，如果△E符合要求，而△l,△a,△b中的一個或幾個參數的差異相對偏大，則雖然數值OK，也可能出現目視效果差異偏大的問題，所以比較正規的做法是，不僅要求△E的范圍，也要要求l,a,b的偏差范圍不能過大。

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色差測試標準：

在產品的實際生產過程中，產品的色差在一定范圍內波動，其色差只能接近標準樣品，而不可能與之完全相同，客戶和廠家對色差的評定標準也不盡相同，為

了解決這一問題，需要雙方共同標定色差，商定色差的允許范圍。

色差通常用AE表示，其單位是NBS(美國國家標準局的縮寫)。當AE=1時，我們稱之為1個NBS單位。NBS單位的大小與人的感知程度具有如下表所示的對

應關系。

色差的計算公式：

要想計算色差，就需要了解色差公式。目前在色差儀中常見的色差公式有：CIELAB、CMC(tc)、CIE1984、Cube-Root.、FMC-2、Godlove、Visual.

CIE94、ISO、CIE1876LUV、JPC79等多種，且各具優缺點，實際使用中與習慣和經濟發展水平以及行業特點有三要關系。1938-1978年為一個階段，有20多個公式。1978年后為一個階段，多數以CIELAB色差公式為基礎進行修正，實用性大大提高。下面只對色差公式CIELAB、CMC(Lc)和CIE94進行簡單介紹。

1.CIELAB色差計算公式

CIELAB色差公式是最簡單的色差公式，也是1978年CIE推薦的工業應用色差公式之一。使用兩個顏色刺激色樣在空間中的歐式距離來表示兩者之間的色差。

假設在CIELAB頗色空間中有兩個顏色(L*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2),通過下列色差公式便可計算出兩者之間的色差。

AE=√(AL)3+(Aa)+(Ab)

式中，△L*、4a*和-b*分別表示兩個顏色樣本的坐標L*、a*和b*之差。如果CIELAB空間是理想的均勻頗色空間，則其對應的視黨容差應為球形。

根據頗色科學研究人員的實驗研究，發現在CIELAB空間使用橢球來描述顏色的視黨容差更為合適，這表明CIELAB顏色空并非理想的均勻顏色空間。雖然

CIELAB色差公式對中小色差的預測精度較差，但由于其結構簡單，易于理解并具有較好的大色差預測糖度，所以仍被廣泛應用。

2.CMC色差計算公式

CMC是英國頗色測量委員會Colour Measurement Commitee的縮寫，1988年CMC色差公式被英國推薦為英國國家標準(BS8823),廣泛應用于紡織行業及其他工業。在修正CIELAB色差公式的基礎上，CMC色差公式根據視黨關系調整了每個色調方向的色差橢圓大小和形狀；改善了彩度差變化與明度之間的關系，使不同彩度的顏色具有不同的色差容限。非彩色區域附近的橢圓較小，彩度高的橢圓較大，色差容眼與彩度的變化成正比。CMC色差公式為如下形式：

()()(

其中，AL*ab、△H*ab和-C*ab,為CIELAB確定的明度差、彩度差和色調差；SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調的權重函數；L*s和C*ab,s和hab,s均為確定色差的標準樣本。明度權重因子和彩度權重因子c與具體應用條件有關，一般情況下c=1。在紡織業中，當I=2時用CMC色差公式計算得到的紡織品色差與視黨感黨相對一致。對于涂料、塑料和油墨等應用，取=1.4。

CMC色差公式實際上是一個三維空間中的橢求公式，也就是說，用以目標色樣的坐標點為中心的一個橢球來表示色差，橢球的大小與樣品頗色同目標色的差別有關，也與具體的顏色區域有關，在不同的顏色區域用不同大小和取向的橢球來表示色差。這種計算色差的方式已經被CE確定為今后發展色差公式的一種標準形式，主要的研究重點是如何確定公式中的系數，CIE94色差公式就是這類公式的代表。

3.CIE94色差計算公式

色差公式CIE94由RIT的R.S.Bems等人在對RIT-DuPant、Luo-Rigg和Wt這三個基于物體色的中小色差視黨實驗數據集進行相關分析和處理的基礎上所提出，

并由CIE技術委員會TC1-29于1995年推薦為用于工業色差評價，其素達式為：

其中，△L*、4C*ab和-H"ab,均由CIELAB色差公式計算得到；-C*ab一般指標準色樣的CIELAB彩度，但當被測樣品中不分標準色樣與測試色樣時，則以兩者

的幾何平均值作為C*ab,即：-C*ab=(C*ab,1-C*ab,2)1/2。

在使用CIE94色差公式時，CIE推薦了相應的參考觀察條件。當實際的觀測條件和應用場合不同于CIE94參考觀察條件時，需要用參數因子kL、kC和kH來調整

明度、彩度和色調分色差在總色差中的相對權王。

TC1-29指出，當獲取新的實驗數據時應對CIE94繼續改進。可以在不同于參考觀察條件的實驗條件下進行視黨實驗，利用相關實驗結果對權三函數SL、SC和

SH以及參數因子kL、kC和kH進行修改，從而對CIE94進行改良。隨著更多實驗數據的獲得，還可以對色差公式CIE94及其權三函數的表達式結構進行修改。