明度修正
對應 L* 方向的差異, 考慮人眼在不同明度條件下對亮暗差異的敏感度。
在色彩量測中,ΔE 是用來表示兩個顏色之間差異程度的數值。 但人眼對顏色差異的敏感度,並不是在所有顏色區域都完全一致。 因此單純用 CIELAB 空間中的距離計算色差, 有時會出現「儀器數值差不多,但人眼感受卻不一樣」的情況。
CIEDE2000,也常寫成 ΔE00, 就是針對這類問題發展出的色差計算方法。 它仍然以 CIELAB 為基礎, 但會進一步修正明度、彩度與色相方向的差異, 讓計算結果更接近人眼在不同色域中的視覺感受。
ΔE*ab 的計算方式較單純; ΔE00 則會依明度、彩度與色相加入修正。 所以兩個公式即使比較同一組樣品,也可能得到不同的色差數值。
CIELAB 色彩空間的設計目的之一, 是希望讓色彩空間中的距離與人眼感受到的顏色差異較接近。
但實際上,人眼對不同顏色區域的敏感度並不完全相同。 例如在某些彩度或色相區域, 相同的數值距離不一定代表相同程度的視覺差異。
因此,傳統 ΔE*ab 雖然計算直觀, 但未必能在所有顏色區域都充分反映人眼的實際辨識能力。
CIEDE2000 並不是建立新的色彩空間, 而是在 CIELAB 的基礎上重新調整色差的計算方式。
| 比較項目 | ΔE*ab | ΔE00(CIEDE2000) |
|---|---|---|
| 基本概念 | 以 CIELAB 空間中的距離計算色差 | 在 CIELAB 基礎上加入視覺感知修正 |
| 明度 | 依明度差異計算 | 加入明度方向的權重修正 |
| 彩度 | 依彩度差異計算 | 依不同彩度區域修正敏感度 |
| 色相 | 計算方式較單純 | 進一步考慮不同色相區域的人眼差異 |
| 容差概念 | 較接近固定距離 | 不同色域的容差形狀與方向可能不同 |
| 實際用途 | 計算簡單、應用廣泛 | 更適合需要與目視結果建立較好對應的應用 |
ΔE*ab 與 ΔE00 是不同的色差公式, 數值不能直接視為完全相同的判定尺度。
CIEDE2000 主要針對明度、彩度與色相三個方向加入修正。
對應 L* 方向的差異, 考慮人眼在不同明度條件下對亮暗差異的敏感度。
對應彩度方向的差異, 考慮低彩度與高彩度區域的人眼敏感度不同。
對應色相方向的差異, 並考慮某些色相區域的人眼辨識特性。
CIEDE2000 會使用不同的權重函數, 常見表示方式包括 SL、SC、SH。
用來調整明度方向差異的權重。
用來調整彩度方向差異的權重。
用來調整色相方向差異的權重。
這些修正讓色差計算不再把 CIELAB 空間中的每個方向, 都視為完全相同的視覺敏感度。
如果把人眼能接受的色差範圍畫在色彩空間中, 不同顏色區域的容差範圍, 不一定是相同大小的圓形。
在某些區域, 人眼可能對色相變化比較敏感, 對彩度變化相對沒那麼敏感。 因此視覺上可接受的範圍, 可能比較像具有方向性的橢圓。
這也是為什麼 CIEDE2000 常用「橢圓形容差區」來幫助理解, 而不是把所有方向都視為相同距離。
在高彩度區域, 人眼對彩度變化的敏感程度, 並不一定與 CIELAB 空間中的幾何距離完全一致。
CIEDE2000 會透過彩度權重進行修正, 因此同一組樣品使用 ΔE*ab 與 ΔE00 計算時, 數值可能出現差異。
在 CIEDE2000 的設計中, 也特別考慮部分藍色區域中色相辨識的非均勻問題。
也就是說, 人眼在某些藍色區域對色相與彩度變化的敏感方向, 與單純的 CIELAB 幾何距離並不完全一致。
CIEDE2000 因此加入額外的色相相關修正, 讓計算結果能更貼近視覺感受。
CIEDE2000 公式中還包含 kL、kC、kH 等參數, 用來調整明度、彩度與色相差異在特定應用中的權重。
在一般參考條件下通常會採用標準設定, 但某些產業或特定品質規範可能會指定不同參數。
不建議。
客戶規格: ΔE00 ≤ 1.0
供應商使用: ΔE*ab ≤ 1.0
雖然兩邊都是「1.0」, 但因為使用的是不同色差公式, 不能直接當成相同標準。
因此,建立允收規範時, 應把使用的色差公式一起寫清楚。
如果色差判定需要更重視與目視結果的一致性, CIEDE2000 通常值得納入評估。
當儀器數值需要與目視判定建立較好的對應關係。
對顏色差異較敏感, 或傳統 ΔE*ab 與實際目視經常不一致。
需要建立一致的色差公式與允收標準。
需要更細緻地評估明度、彩度與色相差異。
色差公式只是其中一項條件。 如果不同人、不同公司或不同設備要比較數值, 還應確認:
否則即使雙方都寫「ΔE00」, 也可能因其他量測條件不同而出現差異。
是。ΔE00 是 CIEDE2000 色差公式常見的表示方式。
不一定。 兩種公式的計算方式不同, 最終結果會依樣品的明度、彩度與色相差異而改變。
在相同公式與相同量測條件下, 數值越小通常代表兩個顏色越接近; 但實際允收範圍仍應依產品、客戶要求與品質規範設定。
不建議。 如果規範指定 ΔE00, 應使用相同的色差公式與相關條件進行判定。
CIEDE2000 沒有取代 CIELAB, 而是在既有 Lab 色彩空間的基礎上, 對明度、彩度與色相的色差計算進一步修正。
因此,在建立色差允收標準時, 不只要寫「ΔE 多少合格」, 更應把使用的色差公式與量測條件一起定義清楚。
如果還不熟悉 ΔE 的基本概念, 可以先看 色差 ΔE 是什麼?怎麼看、怎麼判斷顏色差異 。