色差是指兩個顏色在顏色知覺上的差異，它包括明度差、彩度差和色相差等三個方面，但在實(shí)際應(yīng)用中通常指兩個顏色總體上的接近程度。色差可以使用色差儀測量，并經(jīng)過色差公式計算而到。那么，色差儀最常用色差公式是哪個？色差儀色差單位是什么？下文為大家進(jìn)行了介紹。
什么是色差？
自然界的顏色非常豐富，人們用顏色的三個特征來衡量顏色：色彩的相貌，明暗，程度和濃淡程度即色相、明度和飽和度，稱為顏色的三屬性。色彩中的任何一色都具備這三個屬性，只有當(dāng)這三個物理量都確定時，才能表達(dá)一個固定的顏色，如果任何一個屬性有所不同，則兩種顏色就有差別的。
色差是指物體和比較對象之間的顏色差異，一般是非發(fā)光體在排除照明條件、環(huán)境、觀察距離等差異之后，與標(biāo)準(zhǔn)對象之間的顏色差異。定量表示這種差異時，需利用色調(diào)、明度和飽和度這三種顏色屬性的差異來表述，其在工業(yè)生產(chǎn)配色環(huán)節(jié)以及產(chǎn)品顏色質(zhì)量控制方面發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)代色差評定是建立在能夠預(yù)測目視色差的色差方程基礎(chǔ)之上的，相關(guān)色差公式由國際照明委員會通過大量顏色視覺判斷和色差比較心理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，可采用儀器或計算機(jī)測量計算，實(shí)現(xiàn)較為精確的數(shù)字化表達(dá)。
色差儀最常用色差計算公式介紹：
多年來色度學(xué)上致力于用一個純數(shù)學(xué)量在整個色域上裁定顏色的匹配程度。以1976年為界，色差公式的發(fā)展過程可大致分為兩個階段。1976年以前，因無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和約定，顏色工作者紛紛以所涉及到的數(shù)據(jù)、產(chǎn)品和領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，提出了各自的色差公式。但效果都不能令人十分滿意，而且給普及應(yīng)用帶來了很大的麻煩。因?yàn)椴煌纳罟街g數(shù)據(jù)很難或無法相互轉(zhuǎn)換，又沒有一個具有權(quán)威性的色差公式可使大多數(shù)人接受并使用。為了克服這種混亂，進(jìn)一步統(tǒng)一色差評定的方法，國際照明協(xié)會在廣泛的討論和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于1976年正式推薦兩個色空間及相應(yīng)的色差公式，即CIE1976Luv色差公式和CIE1976 Lab色差公式。經(jīng)過幾十年的努力，各國的色度學(xué)家們先后提出幾十種基于各種顏色空間的色差式。大致有C1E1931、CIE1964、CIE1976LAB、CIE1976LUV及DIN99等色差公式。其中最為有影響的為CIE1976L*a*b*色差公式和CMC（I:C）。
1.CIE1976L*a*b*色差公式
CIE1976L*a*b*通常簡稱為CIELAB，它是當(dāng)時使用效果最好的色差公式，許多國家包括國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）都采用它作為自己的標(biāo)準(zhǔn)。因此可以講CIELAB色差公式是自1976年起使用較廣泛、較通用的色差公式。
在與顏色感覺一致的均勻顏色空間內(nèi)，兩個顏色樣品之間的色差表示為其坐標(biāo)點(diǎn)之間的距離，即：
CIELAB色差單位：
NBS色差單位：
式中L*1、a*1、b*1和L*2、a*2、b*2分別是兩個樣品的坐標(biāo)值。色差公式的幾何意義是在均勻顏色空間以標(biāo)準(zhǔn)色樣的坐標(biāo)點(diǎn)為中心的一個橢球，其在L*、a*、b*三個方向的半軸長分別為（L1*-L2*）、（a1*-a2*）、（b1*-b2*）。若規(guī)定橢球內(nèi)的顏色滿足色差容限的要求，則橢球外的顏色與標(biāo)準(zhǔn)色樣的色差超出了色差容限范圍，便不滿足色差的要求。
在實(shí)際計算中，可采用以下計算過程。CIE1976L*a*b*空間由CIE-XYZ系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換得到，轉(zhuǎn)換公式為：
其中X、Y、Z 是物體的三刺激值：X0、X0、Z0為 CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值；乙表示心理計量明度，簡稱明度指數(shù)；a*、b*為心理計量色度，簡稱色度指數(shù)。其中X/X0，Y/Y0，Z/Z0任一個都不能小于0.008856，否則應(yīng)按下式計算L*、a*、b*的值：
（1）亮度差：
亮度差△L*表示樣品與標(biāo)準(zhǔn)的深淺差，如果是正值，表示樣品比標(biāo)準(zhǔn)淺，如果是負(fù)值，表示樣品比標(biāo)準(zhǔn)深。
（2）飽和度差：
飽和度差△C*表示樣品顏色與中性灰的飽和度的差，即表示鮮艷程度?！鰿*為負(fù)值表示標(biāo)樣比樣品鮮艷，△C*為正值則表示樣品比標(biāo)樣鮮艷。
（3）色相角差：
色相角差△H*，表示樣品色相角與標(biāo)準(zhǔn)色相角的差，△H*的計算結(jié)果由a*b*平面上的樣品顏色點(diǎn)相對于標(biāo)準(zhǔn)顏色點(diǎn)的位置所決定，在順時針向上△H*為正值，在逆時針方向上△H*為負(fù)值。
（4）總色差：
2.CMC（I:C）色差公式
印刷行業(yè)常用的是基于CIE1976LAB均勻顏色空間的色差公式，隨著研究的深入，逐漸發(fā)現(xiàn)該色差公式也有問題，CIE1976L*a*b*顏色空間對小色差來說是不太均勻的色度空間，它的數(shù)據(jù)表達(dá)不能夠和人眼的視覺感受相匹配，其計算結(jié)果與目測感覺并不總能保持一致。例如與對深度變化相比，人眼對色相的變化更為敏感；另外人眼在低飽和度的色區(qū)的辯色能力遠(yuǎn)比在明亮鮮艷色區(qū)為高。這就意味著在不同的色區(qū)即使用CIELAB色差公式得出一樣的△E數(shù)值，也不能肯定地說目視評定感覺也一樣。比如有一對嫩黃樣品和一對深灰樣品，二者△E均等于1，但目測會感覺到深灰樣品間的差別比嫩黃樣品間的要大幾倍。因此，近二十年來顏色科技工作者尋求更理想的色差公式的探索和努力一直就沒有停止過，色彩學(xué)研究專家相繼推出了CMC(I:C）公式、CIE94公式以及最新的CIEDE2000公式。
CMC(I:C）是基于CIE1976LAB發(fā)展而來的，并且在一定的運(yùn)用范圍內(nèi)對小色差都能做出很好的評價。CMC色差公式使各色調(diào)方向的色差橢圓大小可根據(jù)視覺的關(guān)系進(jìn)行改變，它由FJJ Clarke、RMcDonald和Brigg在經(jīng)修改于1984年提出的色差公式。后由英國染色家協(xié)會（SDC）的顏色測量委員會（CMC）推薦使用。計算公式如下：
公式中的△L*、△C*、△H*是由CIELAB色差公式計算得到標(biāo)樣與樣品之間的亮度差、飽和度差、色相差。色差公式中的I、C為調(diào)節(jié)明度和飽和度相對寬容量的兩個系數(shù)。對于一般色差可觀察性樣品評價時，取I=C=1，而對于色差可接受性樣品評價時，則取I=2，C=1。
由于該公式比CIELAB公式具有更好的目視一致性，因此對不同顏色產(chǎn)品的質(zhì)量控制，都可使用“單一界限值”，即該界限值與標(biāo)樣的顏色無關(guān)。這給用戶采用顏色測量和儀器評價技術(shù)帶來極大方便，因此該公式自推出后得到了廣泛的應(yīng)用。
色差儀色差單位是什么？
常用的色差單位是NBS，它是美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（National Bureau of Standards）的縮寫，△E=1，就稱為1個NBS單位，1個NBS色差單位約相當(dāng)于在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，人眼所能辨別的色差的五倍，在CIE色度圖的中心，1個NBS色差單位相當(dāng)于0.0015~0.0025X或Y的色度坐標(biāo)變化。至于產(chǎn)品的顏色差異允許多大范圍才算合適，則要根據(jù)具體情況而定。
我國評價色差一般使用牢度單位，首先使用選定好的色差公式計算出被測試樣前后的色差，然后根據(jù)計算出的色差值與牢度級別進(jìn)行對照，即可以確定出被測試樣的牢度級別。