色差仪常用△E值计算公式有哪些？色差仪△E值单位是什么？

色差仪作为颜色比对仪器，在对两个样品之间的颜色进行测量时，可以依据所选定的色差公式，计算出两个颜色之间的总色差值，即△E值，并以此作为评定产品颜色合格与否的标准。本文对色差仪常用△E值计算公式及△E值的单位做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪常用△E值计算公式介绍：

1.CIELAB色差公式

CIELAB色差公式是1976年CIE推荐的工业应用色差公式之一。CIE用CIELAB颜色空间的欧几里德距离来表示两种颜色之间的差异大小，CIELAB色差公式（△E*ab）定义为：

其中，△L*、△a*和△b*是测试样本（B）与其标准样本（S）之间在CIELAB三维空间的坐标差。

色差还可以用极坐标中彩度差值△C*ab和色调角差值△hab表达，其中，△C*ab、△E*ab和△L表示线段长度大小，单位是一致的，只有△hab，是以角度为单位，需要将色调角度差△hab（以度为单位）转换为色调差异△H*ab（与△L*和△C*ab相同的单位），公式如下：

其中，色度差△C*ab和色调角度差△hab定义如下：

虽然CIELAB空间不是理想的均匀颜色空间，CIELAB公式的预测结果与人眼观察结果也不是完全一致，但是与其他色差公式相比，CIELAB色差公式在大色差的表现上具有很大的优势，而且在公式表达上比较简单，从而得到了广泛的应用。

2.CMC色差公式

1974年，McDonald根据ANLAB色差公式△EANLAB推导出一种简单的色差公式，如下：

其中，CANLAB是ANLAB彩度。

在色度方向上进行修改得到的上述公式，相比于ANLAB公式有了明显的改善，并且在此基础上推导出许多色差公式。在20世纪70年代，McDonald基于纺织样本收集了两个数据集：一个数据集是对围绕55个颜色中心的640个样本对进行视觉实验得到的，另一个数据集是基于围绕 600 个颜色中心的 8454 个样本对得到的，利用这两个数据集推导出了JPC色差公式。该公式后来由颜色测量委员会（CMC）的成员修改，并命名为CMC（l:c）。在1995年，CMC成为纺织品应用的国际标准。

CMC（l:c）色差公式除了提高精度外，还提供了改变明度差和彩度差权重的方法。CMC（l:c）色差可使用以下公式进行计算：

其中，L*s、C*ab,s和hab,s表示确定色差的标准指标，△L*ab，△H*ab和△C*ab都由CIELAB公式计算所得。当l：c比率设定为1：1时，表示可感知色差，如果设定为2：1 表示可接受色差。

CMC 色差公式纠正了 CIELAB 色差公式中的主要缺陷，即色度位置依赖性的缺陷，相对于CIELAB公式和CIELUV公式有了极大的改善。在CMC公式中，明度差由明度位置加权，彩度差由彩度位置加权，色相差由彩度位置和色调角加权。

3.CIE94 色差公式

Berns等人使用配对比较方法对涂料样本进行视觉评估，收集到RIT-DuPont数据集，通过评估RIT-DuPont 数据集和Luo-Rigg数据集，得到一个较简单的色差公式，在1995年被CIE技术委员会定义为CIE94。

其中，SL、SC、SH分别是明度差、彩度差和色调差的权重函数，kL、kC、kH即为对应的参数因子，在CIE94色差公式推荐的参考条件下，kL=kC=kH=1，对于纺织工业来说，kL=2，kC=kH=1。

当实验样本对之一是标准色样时，可以利用标准的C*ab值计算得到SC和SH。

4.CIEDE2000色差公式

2001年CIE推荐的CIEDE2000公式，虽然在计算上增加了复杂程度，但在精确度上有了很大的提高。CIEDE2000公式与很多色差公式一样，通过优化CIELAB公式而得。计算公式如下：

其中，KL、KC、KH是校正因子，L'、C'、h'是两个样本之间的L'、C'和h'算术平均值。如果两个样本的色调角绝对差值不大于180°，直接用上式计算；如果两个样本的色调角绝对差值大于180°，把较大的色调角减去360°，再进行计算。

色差仪△E值单位是什么？

作为色差的计算单位，以前常用NBS（National Bureau of Standards），它与视觉之间的关系见下表。

这一色差单位是以贾德（Judd）—亨特（Hunter）建立起来的色差计算公式的单位为基础推出来的，贾德最先建立起UCS色度图，这个色度图在很长一段时间内是美国色度计算的基础，然而在三角坐标中处理很不方便，后来斯科菲尔德（Scofeld）—贾德—亨特把它转换成了a—β色度图，该系统与x—y色度坐标之间的转换关系为：

利用这一色度坐标可按下式计算色差。

式中：K——光泽影响系数，测定纺织品时，K=10（受观测条件的影响）。一般在普通实验室中，有光泽的面取K=2.5，无光泽的面，取K=0，半光泽的面，取K=1。

fg——调整系数。

用这一色差式计算的色差单位为NBS单位，NBS单位曾被作为所有色差计算公式的单位，并且延续了很长一段时间。20世纪70年代以后，大量色差式相继出现，一律采用相同的标准计算单位既不可能，也没有必要。所以，就采取了标注计算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等，不再使用NBS单位。