什么是色差？所謂色差，就是指兩種顏色在色彩上的差別，它是明度差、彩度差和色相差三個差值的綜合效應(yīng)，具體到體現(xiàn)這一差別的形式，則是指用數(shù)值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺上的差別。本文對色差檢測的標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算公式做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！
色差定義：
色差是指樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品在顏色上的彩度差、明度差和色相差的綜合表現(xiàn)。
本工作中所涉及的色差是指兩個樣品顏色的接近程度。在研究過程中，色差的測量和評價(jià)需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，影響色差的因素主要有以下三種。
（1）研究過程中的客觀因素。主要是取樣點(diǎn)的選取、不同研究人員對同種色差的判別、所使用的光源以及照明角度，研究室條件以及樣品的自身性質(zhì)等。
（2）樣品色差的檢測標(biāo)準(zhǔn)不同。如今工業(yè)和研究機(jī)構(gòu)將色差主要分為兩類，一類是可感知色差（perceptible color-difference），主要用于在塑料工業(yè)中對樣品做基本的檢測；另一類是可接受的色差（acceptable color-difference），主要用在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，對樣品進(jìn)行全面分析。
（3）不均勻的顏色空間。實(shí)驗(yàn)研究過程中，只能使顏色空間盡可能的均勻，目前還不存在絕對均勻地顏色空間。因?yàn)椴煌膶?shí)驗(yàn)人員對顏色的色相和亮度的敏感程度不同，所以在進(jìn)行色差的檢測過程中會出現(xiàn)不同程度的誤差。
色差的檢測標(biāo)準(zhǔn)：
在產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的色差在一定范圍內(nèi)波動，其色差只能接近標(biāo)準(zhǔn)樣品，而不可能與之完全相同，客戶和廠家對色差的評定標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，為了解決這一問題，需要雙方共同標(biāo)定色差，商定色差的允許范圍。
色差通常用ΔE表示，其單位是NBS（美國國家標(biāo)準(zhǔn)局的縮寫）。當(dāng)ΔE=1時(shí)，我們稱之為1個NBS單位。NBS單位的大小與人的感知程度具有如下表所示的對應(yīng)關(guān)系。
色差的計(jì)算公式：
要想計(jì)算色差，就需要了解色差公式。目前在色差儀中常見的色差公式有：CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多種，且各具優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際使用中與習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及行業(yè)特點(diǎn)有重要關(guān)系。1936-1976年為一個階段，有20多個公式。1976年后為一個階段，多數(shù)以CIELAB色差公式為基礎(chǔ)進(jìn)行修正，實(shí)用性大大提高。下面只對色差公式CIELAB、CMC（l:c）和CIE94進(jìn)行簡單介紹。
1.CIELAB色差計(jì)算公式
CIELAB色差公式是最簡單的色差公式，也是1976年CIE推薦的工業(yè)應(yīng)用色差公式之一。使用兩個顏色刺激色樣在空間中的歐式距離來表示兩者之間的色差。假設(shè)在CIELAB顏色空間中有兩個顏色（L*1，a*1，b*1）和（L*2，a*2，b*2），通過下列色差公式便可計(jì)算出兩者之間的色差。
式中，△L*、△a*和△b*分別表示兩個顏色樣本的坐標(biāo)L*、a*和b*之差。
如果CIELAB空間是理想的均勻顏色空間，則其對應(yīng)的視覺容差應(yīng)為球形。
根據(jù)顏色科學(xué)研究人員的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在CIELAB空間使用橢球來描述顏色的視覺容差更為合適，這表明CIELAB顏色空并非理想的均勻顏色空間。雖然CIELAB色差公式對中小色差的預(yù)測精度較差，但由于其結(jié)構(gòu)簡單，易于理解并具有較好的大色差預(yù)測精度，所以仍被廣泛應(yīng)用。
2.CMC色差計(jì)算公式
CMC是英國顏色測量委員會Colour Measurement Committee的縮寫，1988年CMC色差公式被英國推薦為英國國家標(biāo)準(zhǔn)（BS 6823），廣泛應(yīng)用于紡織行業(yè)及其他工業(yè)。在修正CIELAB色差公式的基礎(chǔ)上，CMC色差公式根據(jù)視覺關(guān)系調(diào)整了每個色調(diào)方向的色差橢圓大小和形狀；改善了彩度差變化與明度之間的關(guān)系，使不同彩度的顏色具有不同的色差容限。非彩色區(qū)域附近的橢圓較小，彩度高的橢圓較大，色差容限與彩度的變化成正比。CMC色差公式為如下形式：
其中，△L*ab、△H*ab和△C*ab，為CIELAB確定的明度差、彩度差和色調(diào)差；SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調(diào)的權(quán)重函數(shù)；L*s和C*ab,s和hab,s均為確定色差的標(biāo)準(zhǔn)樣本。明度權(quán)重因子和彩度權(quán)重因子c與具體應(yīng)用條件有關(guān)，一般情況下c=1。在紡織業(yè)中，當(dāng)l=2時(shí)用CMC色差公式計(jì)算得到的紡織品色差與視覺感覺相對一致。對于涂料、塑料和油墨等應(yīng)用，取l=1.4。
CMC色差公式實(shí)際上是一個三維空間中的橢球公式，也就是說，用以目標(biāo)色樣的坐標(biāo)點(diǎn)為中心的一個橢球來表示色差，橢球的大小與樣品顏色同目標(biāo)色的差別有關(guān)，也與具體的顏色區(qū)域有關(guān)，在不同的顏色區(qū)域用不同大小和取向的橢球來表示色差。這種計(jì)算色差的方式已經(jīng)被CE確定為今后發(fā)展色差公式的一種標(biāo)準(zhǔn)形式，主要的研究重點(diǎn)是如何確定公式中的系數(shù)，CIE94色差公式就是這類公式的代表。
3.CIE94色差計(jì)算公式
色差公式CIE94由RIT的R.S.Berns等人在對RIT-DuPont、Luo-Rigg和Witt 這三個基于物體色的中小色差視覺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集進(jìn)行相關(guān)分析和處理的基礎(chǔ)上所提出，并由CIE技術(shù)委員會TC1-29于1995年推薦為用于工業(yè)色差評價(jià)，其表達(dá)式為：
其中，△L*、△C*ab和△H*ab，均由CIELAB色差公式計(jì)算得到；△C*ab一般指標(biāo)準(zhǔn)色樣的CIELAB彩度，但當(dāng)被測樣品中不分標(biāo)準(zhǔn)色樣與測試色樣時(shí)，則以兩者的幾何平均值作為C*ab，即：△C*ab=（C*ab,1△C*ab,2）1/2。
在使用CIE94色差公式時(shí)，CIE推薦了相應(yīng)的參考觀察條件。當(dāng)實(shí)際的觀測條件和應(yīng)用場合不同于CIE94參考觀察條件時(shí)，需要用參數(shù)因子kL、kC和kH來調(diào)整明度、彩度和色調(diào)分色差在總色差中的相對權(quán)重。
TC1-29指出，當(dāng)獲取新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)對CIE94繼續(xù)改進(jìn)?？梢栽诓煌趨⒖加^察條件的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行視覺實(shí)驗(yàn)，利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對權(quán)重函數(shù)SL、SC和SH以及參數(shù)因子kL、kC和kH進(jìn)行修改，從而對CIE94進(jìn)行改良。隨著更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得，還可以對色差公式CIE94及其權(quán)重函數(shù)的表達(dá)式結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。