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使用方法 测量案例 常见问题

色差△E一般判定标准多少

色彩差异△E的判定对于产品质量控制和产品性能提升具有重要意义。在实际应用中,人们常常使用色差计来测量产品颜色与标准颜色之间的差异,即色差△E。那么,色差△E的判定标准是多少呢?

一般来说,色差△E的判定标准因应用领域而异。在食品、化妆品、印刷、纺织品等领域,色差△E的判定标准通常较低,一般在1-2之间,表示颜色差异肉眼几乎无法察觉。在陶瓷、玻璃、塑料等材料领域,色差△E的判定标准通常在3-5之间,表示颜色差异肉眼可见,但较为轻微。在涂料、油墨等材料领域,色差△E的判定标准较高,一般在5以上,表示颜色差异较为明显。

色差判定标准

色差判定标准是根据具体应用场景和需求而设定的,在不同的行业和产品中可能存在差异。以下是一些常见的色差评判标准:

CIE Lab*色空间:使用∆E参数评定色差,∆E值越小表示色差越小。

1、0 - 0.25△E:非常小或没有,是理想匹配。

2、0.25 - 0.5△E:微小,是可接受的匹配。

3、0.5 -1.0△E:微小到中等,在一些应用中可接受。

4、1.0 -2.0△E:中等,在特定应用中可接受。

5、2.0 - 4.0△E:有差距,在特定应用中可接受。

6、4.0△E以上:非常大,在大部分应用中不可接受。

CIE Luv*色空间:使用∆E参数评定色差,∆E值越小表示色差越小。

CMC(l:c)色差公式:色差公式是由Color Measurement Committee制定的,将亮度和饱和度的影响分别考虑,并赋予色差更直观的评价。

DIN6169标准:在这个标准中,色差是按三种参数来评定的,包括色相、亮度和饱和度。

ASTM标准:该标准是由美国材料和试验学会(ASTM)制定的,将样品与标准比较,根据∆E值的大小进行色差评判。

ISO标准:国际标准化组织(ISO)制定的标准包括多种色差评判方法,其中ISO 3664:2009用于光源颜色的评定,ISO 12647用于印刷品的色差评定。


在实际应用中,色差△E的判定标准应根据具体要求和用途来确定。对于一般消费者而言,色差△E在1-2之间通常被认为是可接受的,而对于专业生产和质量控制领域,色差△E的判定标准通常更为严格。因此,了解和掌握色差△E的判定标准对于不同领域的产品质量控制和性能提升具有重要意义。

技术人员如何控制好生产中的色差问题?

提高控制标准


对于那些色差要求极高的客户(如ΔE≤0.4)或轻微色差但视觉变化显著的产品(如带红或黄的浅色),必须提高质控标准,并强化目测把关。一般产品企业控制色差ΔE≤1,部分为ΔE≤0.5,且大多为单一光源下,很容易造成视觉色差明显。为加强控制,必须要求各种光源下色差的一致 (如同为ΔE≤0.5),还要通过检测、校对、审核人员的目测,达到一致合格。


色彩校准Delta E怎么判定,如何以△E判定显示设备的好坏呢?

△E数值越高,色彩偏差越大,△E数值越低,色彩越准确。我们要知道△E永远不可能为0,不可能有显示器颜色是完全准确的。


那△E多少我们人眼可以看出来呢?


△E值≤1,测量样与标准样之间的色差情况不明显,肉眼几乎不可辨,这已经是很佳的显示器了。


ΔE值在1.6到之间3.2,人眼基本上是分辨不出色彩的差异,比如专业级显示器。


ΔE值在3.2到6.5之间,经过专业训练的人士可以辨別其不同,但普通人是观察不到其中的差异的,通常专业级液晶能够轻松达到这个标准。目前大部分未精心校准的显示器在这个区间。


ΔE值在6.5到13之间时,色彩差別已经可以判別,但色调本身仍然相同。这个已经算很差的了。


ΔE值在13到25,可以确定是不同的色调的表现。


ΔE值超过25以上,代表着是另外一种色彩了。


其实显示参数要结合多个指标来看,单独拿出任何一项来判定产品好坏都是不够客观的。色域也是很重要指标,如果色域很低,那么画面看上去会灰蒙蒙的,如果色域过高的过于艳丽也不行。还有色温、伽马曲线等指标。所以要综合看。省事的办法是看品牌与看口碑。


 △E和JNCD以谁为准?

△E色准



首先简单讲一下△E,由CIE国际照明委员会提出的国际标准,delta表示“差异”,这个E就是Empfindung“感觉”的意思,表示感觉上的差异。数字越大颜色越偏,数字越小颜色越准。


△E多大,也就是两个颜色之间多大的差距,叫做JND值,或者你直接叫它色差值。这个值多少时,人眼才刚好察觉的出来呢?这到现在其实还没定论。1994年Mahy et al评估出了一个2.3△E的JND值,但人眼是动态适应的,有些颜色在改变时,人眼很敏感,而有的就分不太清楚,这种感知非均匀特性导致这个值并不可靠。
由于显示器面板、背光的特性不同,如果出厂不校准直接用,会有很大的色彩偏移,你眼前的黑不是黑,你说的白未必是白。


一般屏幕的色域我们用下面左图xy色度坐标表示(CIE1931 xyY)(平常说的白点,指的就是这个坐标中0.33,0.33白点位置),环绕的一圈就是光谱波长,人眼感知的范围。虽然这个范围并不均匀、有的多有的少,但色彩分布是均匀表示的。


如果我们在这个坐标系里,直接用△E表示色差会怎么样呢?


可见,同样的数值,左边看着差别不大,但右边看着差异很大,是明显的两个不同的颜色,用△E在RGB坐标里衡量色差是行不通的。


那么CIE提出了右边那个球形的CIE Lab模型,是三维的坐标系,L即Light亮度轴单独拎了出来。它的横截面如上图,基于对立色理论,色彩分布更直观、很均匀,不是偏红就是偏绿,不是偏黄就是偏蓝(冷暖),这个特性对于修过图的朋友肯定很熟悉,


没错,就是LR/PS ACR中的白平衡工具,把色彩分为色温和色调,从而确定色度和饱和度值,然后由L纵坐标确定明度值,那么一个颜色就确定了。

在这个三维坐标系中,用的就是我们现在熟知的△E,公式如下:


这个公式,看多了有催眠的效果,不知你看不看得懂,反正我是看不懂(笑)。这算的就是均方误差(MSE),这个1976年提出的,也就是△E76。不够由于人眼对三个通道的感知不同,看下图,椭圆表示人眼色容差,也就是对色差的“感知不强范围”:


在坐标中越靠外的区域,越靠外的高色彩度区域,人眼感知力越低、不敏感,于是1994年对色差公式做了改进,变成了下面这个样子:


不过这代主要针对汽车喷漆行业,是在LCh空间下定义的,影响因素变成了色品/浓度,只有色调取自Lab空间。针对蓝光的影响,最终在2000年,改进出了最新色差公式△E 00:


△E 00与△E 76相比计算公式不同,有个加权,浅色权重大,深色权重小,因为深色的色差不像浅色那么明显,更符合直观的人视觉感受。


一般来讲,△E=1.0是人刚好注意得到的量,而△E=2.5是人可以接受的上限(前提是有色准需求)。那么有出厂校色的厂商,一般会控制在平均△E<3左右,但注意是平均。



JNCD



那么终于讲到JNCD了,全称Just Noticeable Color Difference,即只有明显色差,最早可以找到的时间大概在2013年,由DisplayMate提出,


我们每年常刷到《国外机构测试xxx手机屏幕评测结果出炉》这类新闻,其中的“国外机构”一般都是它...


其实更早也有,比方说iPhone4、三星S3时期,但并未大范围使用。JNCD主要用于衡量肉眼可否明辨差异。



虽然JNCD和ΔE的目的是一样的,但出于的色彩空间不同,上面我们讲到了,△E用的是CIE Lab坐标系(中),而JNCD用的是CIE Luv坐标系(右),也是1976年提出的,主要目的是易于计算和转换,且尝试达到更高感知均匀性。





它是从xy坐标的空间转换过来的,可以从图上看出,确实分布更均匀直观。算法如下:


那么转换成JNCD就是:
1 MPCD = 1 JNCD =Δ(u'v') = 0.0040
JNCD可以和少见的△E uv互相转换,但不能和常见的△E ab转换。但当JNCD= 1 时基本接近 ΔE 00 = 2.3,数字上显得小很多。


并且这个指标其实有前提条件的,按照DisplayMate自己的说法,当两种颜色放一起的时候,JNCD>1是界限,但两种颜色距离较远的时候JNCD>3才察觉的出来。


比方说这样,差距不大的颜色,距离远了,你会觉得差不多,差异更大才感觉的出来。江湖人称:不比不知道,一比吓一跳。
那JNCD也算是阶梯性质的指标了,但本身出于快速计算考虑,如果量化的细一点,应该可以根据色彩距离给出更多结果。


▌总结

虽然手机厂商开始用JCDN的原因不得而知,估计只是把给DisplayMate送测的数据直接拿来用了,主观上是DM提出用,那么厂商给他推广,事实上Wiki都没有词条,也没有找到相关专业机构作背书。


但这里老张又要提一下同色异谱了,由于OLED屏现在越来越多,因为面板特性问题,同样的色彩值,在LCD和OLED上显示的颜色,肉眼看上去是不一样的,比方说早期三星面板“大绿屏”,所以用传统校色验证流程测出来,△E指标好的OLED屏反而肉眼看着偏色,感知色彩正常的反而指标差。


这是因为没有做感知白点补偿、作Judd修正。那么基于CIELuv感知色彩空间的JNCD,确实有可能避免色偏、更符合人眼感官,对于OLED屏的指标,JNCD会比△E更有说服力(前提是厂商校准流程合理)。
这也是为什么主流市场只有手机厂用JNCD当单位的原因,电脑显示器依然用的△E。




但因为JNCD数字单位很小,消费者对0.1级别的差距并不敏感,好屏和差屏的数值差距很小,很容易被厂商拿来作文章。

比方说,JNCD = 1定义为肉眼感知最小单位,理应JNCD<1是专业屏。但有的厂商直接说<2是“公认”专业标准,一般显示器在6.5~13...
这数字熟悉嘛?熟悉的:


没错,就是专业定位的显示器常用的△E标准的数值...手机厂商直接单位一换,我们知道JNCD本身数值就比△E小得多,这么做,直接把标准拉的比△E还低,啥屏幕都显得更强了...违背了工程师们的初衷和好意。
目前网上基本都是对JNCD的营销软文,压根没人出来把这个单位讲明白的,也是我这次特地讲它的原因。至于△E00目前还是衡量显示色差最具说服力的单位。


但需要注意,厂商一般只标平均值,但影响观感的往往是极值,比方说平均△E=1,但是某些蓝色或者什么色,最大△E达到了10,那么这块屏幕还是烂屏,不具备参考价值,这就很水桶效应。
色彩标准化还有很长的路要走,目前厂商还是得优先解决两个明显问题:
1.不同面板需要不同标准,或标称感知白点偏移,确保用户看到的是标准白点,而不是以厂商自己显示器白点为准的测量数据。
2.需要标注平均△E和最大△E,数据公开地卖屏,而不是玩文字游戏。



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