什么是色差？常用色差计算公式

色差的表示和色差单位：

1.色差的表示

色差可以表示为不同颜色之间的差异程度，通常使用标准颜色作为基础来测量和计算。在实际应用中，色差通常使用∆E来表示，它是指在CIE L*a*b*颜色空间下，两个颜色之间的差异度量。

∆E的计算公式如下：

∆E = [(∆L)^2 + (∆a)^2 + (∆b)^2]^0.5

其中，∆L、∆a和∆b分别是L*a*b*颜色空间中的三个坐标轴的差异。∆E是一个数值，它越小说明两个颜色之间的差异越小，越接近。通常，∆E的值小于1视为几乎无感知的颜色差异，大于10视为显著的颜色差异。

除了∆E之外，还有其他表示色差的方式，如CIEDE2000、CIELUV等，不同的表示方式适用于不同的应用场景和需求。

在计量单位方面，色差对应的单位通常是个别，在国际单位制中没有一个特定的颜色差单位。因此，在不同的应用领域和国家，可能会使用不同的暗示颜色差的单位，如∆E、JN、CMC、CIE94等。

2.色差单位

作为色差的计算单位，以前常用NBS。1939年，美国国家标准局采纳贾德等人的建议而推行Y1/2，a，b色差计算公式，并采用此公式计算颜色差别的大小，以绝对值1作为一个单位，称为“NBS色差单位”。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较，则1NBS单位约等于0.1孟塞尔明度值、0.15孟塞尔彩度值、2.5孟塞尔色相值（彩度为1）；孟塞尔系统中相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。NBS单位色差值和视觉之间的关系如下表所示：

NBS单位色差值和视觉之间的关系

常用色差计算公式介绍：

常见色差公式有CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、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重要关系。1936-1976年为一个阶段，有20多个公式。1976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。常见色差公式的准确性见表下表。从表中可见这些色差公式都存在较大的误判比率，下面只对色差公式CIELAB和CMC（l:c）进行简单介绍。

常见色差公式的准确性

1.CIE1976L*a*b*色差公式

CIE1976L*a*b*色差公式又称CIE1976LAB（或L*a*b*）系统，简称CIELAB，现在已被世界各国正式采用并作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算方法。CIEL*a*b*颜色空间如下图所示。

CIELAB色彩空间的描述，L*表示明暗度，指颜色明暗的强度，其数值为0～100，L*愈接近0，颜色愈暗；L愈接近100，颜色愈亮。对于一些明暗度相同的颜色，还得考虑用彩度指标来描述颜色的差异。

a*和b*表示色相，指颜色的相貌。a*表示红一绿轴，正值表示红，负值表示绿；b*表示黄一蓝轴，正值表示黄，负值表示蓝。h*表示颜色的色相角度，即任一颜色以+a*轴为基准，沿逆时针方向算起的相对角度。

C*表示彩度，指颜色的鲜艳程度，是色样在a*b*色彩图形位置距中心点的距离。低彩度的颜色（灰色），C*略大于0；高彩度的颜色，C*为70～90。

任一实色都可视作由三原色组成，在XYZ表色系统中，可表示为F=X（X）+Y（Y）+Z（Z）。其中，（X）（Y）（Z）为三原色基色量，X，Y，Z称三色系数（即三刺激值）。通过电脑测配色仪可测得A与B两色的三刺激值X，Y，Z，按下列色差公式计算得到A与B两色间的色差，即：

式中：△E为总色差。

其中：Xo，Yo，Zo为标准观察者的三刺激值。

CIELAB色差公式由于在色相、明度、彩度方面与人眼的吻合度较差，以及在同等的色彩空间内某一颜色与邻近的颜色差异较大等因素，在纺织品评价过程中，准确性受到一定影响。

2.CMC（l:c）色差公式

CMC（l:c）色差公式是1984年由F.J.J.Clarke，B.Rigg和R.McDonald在公式JPC79的基础上修改后提出的，并由英国染色家协会（SDC）的颜色测量委员会（CMC）推荐使用。从下表中可见，CMC（l:c）色差公式的误判比率最低，它比其他公式具有更好的目视一致性，因此较能符合人眼的要求，目前已得到广泛应用。

常见色差公式的准确性

CMC（l:c）色差公式中，l表示明度加权值，调节明度的相对宽容量；c表示彩度加权值，调节彩度的相对宽容量。行业不同，可以通过调节l或c的值，调整明度和饱和度对总色差的影响程度。对于纺织品来说，l=2，c=1，即CMC（2：1）；对于一般评价，如涂料、塑料行业，l=1，c=1，即CMC（1：1）。