什麼是色差?色差儀CIE94和CIE2000色差公式哪個好?

色差理論概述:


1.色差定義

色差是指物體和比較物體之間的顏色差異,一般是非發光體在排除照明條件、環境、觀察距離等差異之後,與標準物體之間的顏色差異。當定量表示這種差異時,需利用色調、明度和飽和度這三種顏色屬性的差異來表述,其在工業生產配色環節以及產品顏色品質控制方面發揮著重要作用。現代色差評定是建立在能夠預測目視色差的色差方程式基礎之上的,相關色差公式由國際照明委員會通過大量顏色視覺判斷和色差比較心理實驗數據得出,可採用儀器或計算機測量計算,實現較為精確的數位化表達。

2.色差模型

為了進一步改進和統一顏色評估的方法,1976年CIE推薦了新的顏色空間及其有關色差公式,即CIE1976LAB(或L*a*b*)系統,現在已成為世界各國正式採納、作為國際通用的測色標準。 CIE1976L*a*b*空間由CIEXYZ系統透過數學方法轉換得到,轉換公式如下:

LAB颜色空间与XYZ颜色空间的转换关系

*LAB色彩空間與XYZ色彩空間的轉換關係

 

其中X、Y、Z是物體的三刺激值,X0、Y0、Z0為理想白色物體的D65光源10°。 L*a*b*色度空間是目前最通用的測量物體顏色的色度空間,得到了廣泛的應用。在Lab色度空間模型,L*表示心理明度,a*、b*為心理色度。由X、Y、Z變換為L*、a*、b*,轉換後的空間用笛卡爾直角座標系統來表示,形成了表述的心理色彩空間,+a*表示紅色,-a*表示綠色,+b*表示黃色,-b*表示藍色,顏色的明度由L*的百分數來表示。圖中央垂線L"為無色線,a*和b*值增加時,色點越遠離中心垂線,色飽和度越大。

 

色差儀CIE94和CIE2000色差公式介紹::

色差公式是把顏色放在一個LAB色彩空間裡,然後計算兩個顏色在空間中的幾何距離。前提是色彩幾何空間是平均的。最初人們認為是圓形空間,後來是橢圓形空間,後來發現橢圓也無法準確描述。 CIE公式的發展至CIE2000,進一步改善了色差評估的視覺一致性,是目前發展最為完善的色差公式,其色差精確性高達95%,比起CIElab的75%精確度有很大的提高,更接近人眼效果,目前比較推崇CIE2000。

1. CIE94色差公式

CIE94色差公式

△E*94即為所得的色差結果,顯示到色差儀顯示幕上。使用者透過觀察顯示器上的結果即獲得樣品的色差檢驗數據,從而進一步做出顏色篩選的決策。

2.CIE2000色差公式

由於人眼與色差計在色度圖中的色彩評估方式和形狀存在差異,導致色彩評估時測量數據與目視結論不一致的問題。CIE2000色差公式的提出,旨在解決這一難題。該公式並未創建全新的均勻色空間,而是通過重新定義色差計算方法,使得CIELab色度空間內的計算值更接近人眼的評估。同時,公式中新增了三個權重系數SL、SC和SH,分別用於亮度△L*、飽和度△C*和色調△H*方向的差異補償。

△E00色差计算公式

計算步驟:

 

第一步:計算CIELAB公式中的L*、a*、b*、C*ab。

L、a、b、Cab计算公式

 

第二步:計算L'、a'、C’和h'。

L'、a'、C’和h'计算公式

G表示CIELAB色彩空間的軸的調整因子,a*是彩度的函數。 C*ab是C*ab的算術平均值。

 

第三步:計算△L'、△C'ab、△H'ab。

△L'、△C'ab、△H'ab计算公式

 

第四步:計算SL、SC、SH、和T。

SL、SC、SH、和T计算公式

其中,L為兩個樣本L'、L'2的算術平均值;C'ab為兩個樣本C'ab,1、C'ab,2的算術平均值;h'ab為兩個樣本h' ab,1、h'ab,2的算術平均值。

 

第五步:代入CIEDE2000色差公式计算。

 

色差儀色差公式CIE94和CIE2000哪個好?


CIE2000色差公式針對CIE94公式做了幾點改進:

1.標定L*a*b*色度空間靠近中間範圍的a*軸,進而改善中性色的預測性能;

2.新增了三個新的修正係數SL,SC和SH,修正飽和度△C*、亮度△L*和色調△H*方向上差異程度,以提高色差計算結果與目視評判的一致性。

 2024-04-09
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