2023-01-13
我們在使用色差儀測量兩個(gè)色樣之間的顏色差異時(shí),色差儀就會給出相應(yīng)的色差數(shù)值L、a、b和△L、△a、△b、ΔE,許多的朋友對于色差儀給定的色差ΔE不是很了解,不知道是什么意思。本文對色差ΔE的含義及影響因素進(jìn)行分析。
色差ΔE什么意思?
色差ΔE是指定量地對色知覺差異進(jìn)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(jìn)行區(qū)別,如明度、色相、彩度、XYZ三刺激值等。
L*、a*、b*顏色系統(tǒng)三維空間是目前最流行的用于測量物體顏色的色空間。它是CIE定義的均色三維色空間之一,如下圖所示。該三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)中,以明度L*和色度坐標(biāo)a*、b*來表示顏色在空間的位置。
色差ΔE是一個(gè)綜合值,取決于兩種顏色之間的L、a、b差之坐標(biāo)值。ClE Lab色空間中兩個(gè)顏色的色度坐標(biāo)值(L*樣品,a*樣品,b*樣品)和(L*標(biāo)準(zhǔn),a*標(biāo)準(zhǔn),b*標(biāo)準(zhǔn))之間的差值ΔE通過如下公式進(jìn)行計(jì)算:
ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
其中:ΔL*=L*樣品-L*標(biāo)準(zhǔn),為明度差異;△L*為正值,樣品顏色偏淺色方向;為負(fù)值,樣品偏深色方向。
△a*=a*樣品-a*標(biāo)準(zhǔn),為紅/綠差異;△a*為正值,樣品顏色偏紅;△a*為負(fù)值,樣品偏綠。
△b*= b*樣品-b*標(biāo)準(zhǔn),為黃/藍(lán)差異;Δb*為正值,樣品顏色偏黃;△b*為負(fù)值,樣品偏藍(lán)。
用ΔE來評價(jià)色差時(shí),△E越小表示樣品與標(biāo)準(zhǔn)顏色越接近,反之則表示兩種顏色相差越遠(yuǎn)。
在實(shí)際生活和生產(chǎn)中的色差是指兩個(gè)樣品顏色的接近程度。在研究過程中,色差的測量和評價(jià)需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,影響色差的因素主要有以下三種。
1.研究過程中的客觀因素
主要是取樣點(diǎn)的選取、不同研究人員對同種色差的判別、所使用的光源以及照明角度,研究室條件以及樣品的自身性質(zhì)等。
2.樣品色差的檢測標(biāo)準(zhǔn)不同
如今工業(yè)和研究機(jī)構(gòu)將色差主要分為兩類,一類是可感知色差,主要用于在塑料工業(yè)中對樣品做基本的檢測;另一類是可接受的色差,主要用在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,對樣品進(jìn)行全面分析。
3.不均勻的顏色空間
實(shí)驗(yàn)研究過程中,只能使顏色空間盡可能的均勻,目前還不存在絕對均勻地顏色空間。因?yàn)椴煌膶?shí)驗(yàn)人員對顏色的色相和亮度的敏感程度不同,所以在進(jìn)行色差的檢測過程中會出現(xiàn)不同程度的誤差。
色差的評定非常復(fù)雜,主要源于以下幾種因素:
1.影響因素眾多
觀察顏色之間的差別時(shí),除顏色本身三個(gè)屬性的差異外,還受照明條件,觀察人員的心理因素,觀察的幾何條件,背影的亮度和色澤,物體的材質(zhì)、光澤、紋理、透明程度、大小、形狀等因素的影響。
2.概念模糊
人們通常講的色差可分為可感知的色差(Perceptible Color Difference)和可接受的色差(Acceptable Color Difference)兩種情況。顯然前者對色差的控制比后者要嚴(yán)格得多,而通常人們并未強(qiáng)調(diào)這兩個(gè)概念之間的差異,造成色差評價(jià)上的二義性和色差控制尺度上的不一致。
3.顏色空間不均勻
雖然從儀器測色實(shí)用化以來,人們可以憑借測色儀來定量地確定顏色的屬性,但是由于顏色空間的不均勻性使人們不能直接從顏色值的差異來評價(jià)物體間色差的大小。顏色空間的不均勻性可以從W.D.Wright和D.L.MacAdam的實(shí)驗(yàn)結(jié)果1明顯地顯示出來。MacAdam容差橢圓如下圖所示,其中x,y為色品坐標(biāo)。由下圖可知,人眼對不同色相顏色的寬容量不同,綠色區(qū)顏色寬容量大,黃色區(qū)其次,藍(lán)色區(qū)最小,即人眼對不同色相的顏色敏感程度不同。另外,人眼對顏色的三個(gè)屬性的敏感程度也不同。顏色的亮度越低,容差范圍越小,所以深色樣品不容易實(shí)現(xiàn)顏色匹配;顏色的彩度越低,容差范圍越小,所以灰色系列的顏色也不容易實(shí)現(xiàn)顏色匹配。人眼對顏色三屬性的敏感程度依次為:色調(diào)>彩度>明度。1976年CIE提出的CIE1976L*a*b*顏色空間也存在一定程度的不均勻性。
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