颜色色差如何判定，色差测试标准和计算公式有哪些?

色差的定义

色差是指在光学系统中，由于不同颜色的光具有不同的折射率，导致它们不能在焦点上汇聚成一个单一的点，从而在成像时产生颜色上的差异。

颜色色差判定方法

目前颜色的测定有两种方法：目测法和仪器测量。工程或品质从业人员，经常涉及产品颜色判定，即色差判断，下面重点说明颜色判定的具体操作方法。

方法1，目视:标准操作方法是在灯箱内，根据需求设定好光源，光源箱可设定多种光源，如无特别说明，一般设定为D65光源，也有客户要求CWF或TL84光源。光源环境设定非常重要，同一种颜色在不同光源下目视效果差别会非常大，对最终结论造成严重影响。光源设定完成后，将样品分别平放及呈45度两种角度放在光源箱底部，并与标准色板或色卡目视对比，感觉接近即可。这种方法主观性较强，对于要求较高的客户产品，可多找几个人一起看，综合大家已经比较稳妥。

方法2，用色差仪打色差:这种方法较为客观，通过色差仪得到被测样品与标准样品的数值差异，很容易判断，不会发生争议。与目视判断流程一样，要先确定光源环境，没有特别说明一般设定D65光源，依照色差仪操作方法，打出被测样与标准样的色差△E,以及△l,△a,△b,再与客户要求进行比较看是否符合。要特别说明的是，如果△E符合要求，而△l,△a,△b中的一个或几个参数的差异相对偏大，则虽然数值OK，也可能出现目视效果差异偏大的问题，所以比较正规的做法是，不仅要求△E的范围，也要要求l,a,b的偏差范围不能过大。

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色差测试标准：

在产品的实际生产过程中，产品的色差在一定范围内波动，其色差只能接近标准样品，而不可能与之完全相同，客户和厂家对色差的评定标准也不尽相同，为

了解决这一问题，需要双方共同标定色差，商定色差的允许范围。

色差通常用AE表示，其单位是NBS(美国国家标准局的缩写)。当AE=1时，我们称之为1个NBS单位。NBS单位的大小与人的感知程度具有如下表所示的对

应关系。

色差的计算公式：

要想计算色差，就需要了解色差公式。目前在色差仪中常见的色差公式有：CIELAB、CMC(tc)、CIE1984、Cube-Root.、FMC-2、Godlove、Visual.

CIE94、ISO、CIE1876LUV、JPC79等多种，且各具优缺点，实际使用中与习惯和经济发展水平以及行业特点有三要关系。1938-1978年为一个阶段，有20多个公式。1978年后为一个阶段，多数以CIELAB色差公式为基础进行修正，实用性大大提高。下面只对色差公式CIELAB、CMC(Lc)和CIE94进行简单介绍。

1.CIELAB色差计算公式

CIELAB色差公式是最简单的色差公式，也是1978年CIE推荐的工业应用色差公式之一。使用两个颜色刺激色样在空间中的欧式距离来表示两者之间的色差。

假设在CIELAB颇色空间中有两个颜色(L*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2),通过下列色差公式便可计算出两者之间的色差。

AE=√(AL)³+(Aa)+(Ab)

式中，△L*、4a*和-b*分别表示两个颜色样本的坐标L*、a*和b*之差。如果CIELAB空间是理想的均匀颇色空间，则其对应的视党容差应为球形。

根据颇色科学研究人员的实验研究，发现在CIELAB空间使用椭球来描述颜色的视党容差更为合适，这表明CIELAB颜色空并非理想的均匀颜色空间。虽然

CIELAB色差公式对中小色差的预测精度较差，但由于其结构简单，易于理解并具有较好的大色差预测糖度，所以仍被广泛应用。

2.CMC色差计算公式

CMC是英国颇色测量委员会Colour Measurement Commitee的缩写，1988年CMC色差公式被英国推荐为英国国家标准(BS8823),广泛应用于纺织行业及其他工业。在修正CIELAB色差公式的基础上，CMC色差公式根据视党关系调整了每个色调方向的色差椭圆大小和形状；改善了彩度差变化与明度之间的关系，使不同彩度的颜色具有不同的色差容限。非彩色区域附近的椭圆较小，彩度高的椭圆较大，色差容眼与彩度的变化成正比。CMC色差公式为如下形式：

()()(

其中，AL*ab、△H*ab和-C*ab,为CIELAB确定的明度差、彩度差和色调差；SL、SC和SH分别为明度、彩度和色调的权重函数；L*s和C*ab,s和hab,s均为确定色差的标准样本。明度权重因子和彩度权重因子c与具体应用条件有关，一般情况下c=1。在纺织业中，当I=2时用CMC色差公式计算得到的纺织品色差与视党感党相对一致。对于涂料、塑料和油墨等应用，取=1.4。

CMC色差公式实际上是一个三维空间中的椭求公式，也就是说，用以目标色样的坐标点为中心的一个椭球来表示色差，椭球的大小与样品颇色同目标色的差别有关，也与具体的颜色区域有关，在不同的颜色区域用不同大小和取向的椭球来表示色差。这种计算色差的方式已经被CE确定为今后发展色差公式的一种标准形式，主要的研究重点是如何确定公式中的系数，CIE94色差公式就是这类公式的代表。

3.CIE94色差计算公式

色差公式CIE94由RIT的R.S.Bems等人在对RIT-DuPant、Luo-Rigg和Wt这三个基于物体色的中小色差视党实验数据集进行相关分析和处理的基础上所提出，

并由CIE技术委员会TC1-29于1995年推荐为用于工业色差评价，其素达式为：

其中，△L*、4C*ab和-H"ab,均由CIELAB色差公式计算得到；-C*ab一般指标准色样的CIELAB彩度，但当被测样品中不分标准色样与测试色样时，则以两者

的几何平均值作为C*ab,即：-C*ab=(C*ab,1-C*ab,2)1/2。

在使用CIE94色差公式时，CIE推荐了相应的参考观察条件。当实际的观测条件和应用场合不同于CIE94参考观察条件时，需要用参数因子kL、kC和kH来调整

明度、彩度和色调分色差在总色差中的相对权王。

TC1-29指出，当获取新的实验数据时应对CIE94继续改进。可以在不同于参考观察条件的实验条件下进行视党实验，利用相关实验结果对权三函数SL、SC和

SH以及参数因子kL、kC和kH进行修改，从而对CIE94进行改良。随着更多实验数据的获得，还可以对色差公式CIE94及其权三函数的表达式结构进行修改。