色差 ΔE 是什麼?怎麼看、怎麼判斷顏色差異

色差 ΔE 是什麼?怎麼看、怎麼判斷顏色差異

ΔE(Delta E)是用數值表示兩個顏色之間整體差異程度的方法, 常用於研發、配色、來料檢驗、製程調整、批次比較與客戶驗收。 ΔE 數值越大,通常代表兩個顏色之間的整體差異越大; 如果還想知道顏色到底往哪個方向偏,則要再搭配 ΔL*、Δa*、Δb* 一起看。

先記一個重點: ΔE 告訴你「整體差多少」;ΔL*、Δa*、Δb* 則告訴你「往哪個方向偏」。

人眼可以直覺看出「比較紅、比較黃、比較深或比較淡」, 但當研發人員、供應商、製造端與客戶需要互相比較時, 只靠目視很難建立一致的溝通方式。

因此,色彩量測通常會先取得 CIE L*a*b* 等色彩資料, 再利用 ΔE 色差公式表示標準品與樣品之間的整體差異。

ΔE 不是通用的合格線: 「多少 ΔE 才可以接受」沒有所有產品都適用的固定答案, 還要看材料、表面、實際用途、量測條件與雙方約定的標準。

一、ΔE 是什麼?

ΔE 是用來描述兩個顏色之間整體差異程度的數值。 常見做法是先建立一個標準品, 再量測待比較的樣品, 利用兩者的色彩資料計算出 ΔE。

因此,ΔE 可以用在很多不同情境, 例如比較兩個配方、觀察製程前後變化、確認不同生產批次、 比對供應商來料,或在交貨前確認產品與既有標準的差異。

不過,ΔE 主要回答的是「差多少」。 如果還想知道樣品是變亮、變暗、偏紅、偏綠、偏黃或偏藍, 就要再查看 ΔL*、Δa*、Δb*。

Delta E 色差值示意|標準樣與測試樣顏色差異比較

二、ΔE 和 L*a*b* 有什麼關係?

L*a*b* 用三個方向描述顏色的位置, 而 ΔE 則是利用標準品與樣品之間的色彩差異, 計算出一個代表整體色差大小的數值。

L*

描述明暗方向,數值變化可用來觀察樣品是否變亮或變暗。

a*

描述紅/綠方向,可用來觀察顏色是否往紅色或綠色方向偏移。

b*

描述黃/藍方向,可用來觀察顏色是否往黃色或藍色方向偏移。

CIE Lab 與 LCh 色彩空間示意|色差 ΔE 與色彩量測

如果想完整了解 L*、a*、b* 與 ΔL*、Δa*、Δb* 的判讀方式, 可另外查看 Lab 值是什麼?

三、ΔE*ab 怎麼計算?

ΔE*ab 是常見的色差表示方式之一, 它以 CIE L*a*b* 色彩空間中的 ΔL*、Δa*、Δb* 三個方向差異, 計算標準品與樣品之間的三維距離。

ΔE*ab = √[(ΔL*)² + (Δa*)² + (Δb*)²]

ΔL*

表示標準品與樣品之間的明暗差異。

Δa*

表示標準品與樣品在紅/綠方向上的差異。

Δb*

表示標準品與樣品在黃/藍方向上的差異。

Delta E ab 計算公式示意|Delta L Delta a Delta b 色差

ΔE*ab 並不是唯一的色差公式。 不同產業、客戶規範或應用也可能採用其他色差公式, 因此雙方進行數值比較時,應先確認使用的是同一種計算方式。

四、ΔE 數值越小,就一定代表可以接受嗎?

不一定。 ΔE 可以告訴你兩個顏色的整體差異大小, 但不能單靠一個 ΔE 數字, 就替所有產品決定「可以」或「不可以」。

下面的區間可用來幫助理解 ΔE 數值大小與視覺差異的概念, 但不應直接當成所有材料與產品的合格標準。

ΔE* 數值範圍常見視覺差異示意
0 ~ 1差異通常較小,肉眼可能不容易分辨。
1 ~ 2可能開始感受到輕微的顏色差異。
2 ~ 3顏色差異可能較容易被辨識。
3.5 ~ 5顏色差異可能較明顯。
大於 5視覺差異通常較明顯。

Delta E 色差程度示意|色差值與視覺差異比較

真正要確認的是: 你的產品在實際使用與驗收情境下,可以接受多少差異, 再把這個實際需求轉換成雙方一致的量測條件與判定標準。

五、為什麼相同配方,最後還是可能出現色差?

顏色不只受到配方影響。 即使使用相同原料或相同配方, 材料、表面、厚度、製程與觀察條件不同, 最後的視覺外觀與量測結果仍可能發生變化。

材料與基材

不同材料對光線的吸收與反射方式不同, 即使使用相近配方,也可能呈現不同外觀。

光澤與表面紋理

亮面、霧面、咬花、粗糙或其他表面結構, 都會改變光線反射方式。

製程條件

塗佈厚度、烘烤、射出、乾燥或其他製程變化, 都可能造成最後顏色不同。

樣品形狀與量測位置

曲面、小面積、不規則或顏色不均勻的樣品, 量測位置不同可能得到不同結果。

SCI/SCE 模式

對有光澤的樣品而言, SCI/SCE 的設定不同,也可能影響 L*a*b* 與 ΔE 結果。

照明與觀察條件

如果兩個樣品在某種光源下相近, 換一種照明後卻明顯不同, 可能還需要進一步了解 同色異譜 。

六、實際比較 ΔE 時,哪些條件要固定?

如果不同人、不同部門、供應商與客戶需要互相比較 ΔE, 只說「我們都看 ΔE」還不夠。 量測條件如果不同,最後的數值也可能不同。

標準品

確認雙方比較的是相同標準,並注意標準品的保存與表面狀況。

量測位置

樣品若有紋理、漸層或顏色不均,需要固定量測區域與定位方式。

量測口徑

不同口徑涵蓋的樣品範圍不同,對不均勻樣品尤其重要。

光源與觀察者

比較雙方數值時,應確認使用相同的計算條件。

SCI/SCE

有光澤的樣品應確認雙方是否使用相同的量測模式。

色差公式

ΔE*ab 與其他色差公式的計算方式不同,比對時不能混用。

實務上: 如果客戶與供應商的 ΔE 對不起來, 不要先只問「哪一台儀器比較準」, 應先確認雙方量測條件是否一致。

七、ΔE 常用在哪些情境?

研發與配色

比較不同配方或調整前後的顏色差異, 並搭配 ΔL*、Δa*、Δb* 觀察偏移方向。

來料與供應商比對

比較來料與既有標準品, 或確認不同供應商材料的顏色一致性。

製程調整

觀察製程參數改變後, 樣品顏色是否逐漸偏離原本標準。

批次比較與驗收

比較不同生產批次或交貨樣品, 讓雙方以一致的色彩資料進行溝通。

色差 ΔE 常見問題

ΔE 越小,代表兩個顏色越接近嗎?

一般而言,ΔE 越小表示計算出的整體色差越小。 但實際外觀還會受到光澤、紋理、照明與觀察條件影響。

ΔE 多少才算可以接受?

沒有所有產品都適用的固定數字。 應依材料、產品用途、客戶要求與實際可接受的視覺差異建立標準。

為什麼兩台儀器量到的 ΔE 不一樣?

可能與光源、觀察者、口徑、光學結構、SCI/SCE、 標準品、量測位置與操作方式不同有關。 比較數值前應先確認量測條件。

只看 ΔE 就能知道顏色偏哪裡嗎?

不行。ΔE 主要表示整體差異大小。 如果要知道樣品是偏亮、偏暗、偏紅、偏綠、偏黃或偏藍, 還要搭配 ΔL*、Δa*、Δb* 判讀。

遇到 ΔE 數值或色差量測問題?

如果目前遇到的是標準品與樣品怎麼比較、 不同設備數值對不起來, 或正在建立研發、製程、來料與驗收的色彩量測方式, 可以提供樣品條件與目前的量測方式, 再進一步確認適合的設備與比較方式。

 2024-05-13
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