色差是指兩個(gè)顏色在顏色知覺(jué)上的差異，它包括明度差、彩度差和色相差等三個(gè)方面，但在實(shí)際應(yīng)用中通常指兩個(gè)顏色總體上的接近程度。色差可以使用色差儀測(cè)量，并經(jīng)過(guò)色差公式計(jì)算而到。那么，色差儀最常用色差公式是哪個(gè)？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(gè)特征來(lái)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(gè)屬性，只有當(dāng)這三個(gè)物理量都確定時(shí)，才能表達(dá)一個(gè)固定的顏色，如果任何一個(gè)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(duì)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(duì)象之間的顏色差異。定量表示這種差異時(shí)，需利用色調(diào)、明度和飽和度這三種顏色屬性的差異來(lái)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(píng)定是建立在能夠預(yù)測(cè)目視色差的色差方程基礎(chǔ)之上的，相關(guān)色差公式由國(guó)際照明委員會(huì)通過(guò)大量顏色視覺(jué)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(jì)算機(jī)測(cè)量計(jì)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(jì)算公式介紹：
多年來(lái)色度學(xué)上致力于用一個(gè)純數(shù)學(xué)量在整個(gè)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(guò)程可大致分為兩個(gè)階段。1976年以前，因無(wú)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(lái)了很大的麻煩。因?yàn)椴煌纳罟街g數(shù)據(jù)很難或無(wú)法相互轉(zhuǎn)換，又沒(méi)有一個(gè)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(píng)定的方法，國(guó)際照明協(xié)會(huì)在廣泛的討論和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于1976年正式推薦兩個(gè)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(guò)幾十年的努力，各國(guó)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(jiǎn)稱為CIELAB，它是當(dāng)時(shí)使用效果最好的色差公式，許多國(guó)家包括國(guó)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(jué)一致的均勻顏色空間內(nèi)，兩個(gè)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(gè)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(gè)橢球，其在L*、a*、b*三個(gè)方向的半軸長(zhǎng)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(jì)算中，可采用以下計(jì)算過(guò)程。CIE1976L*a*b*空間由CIE-XYZ系統(tǒng)通過(guò)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(jì)量明度，簡(jiǎn)稱明度指數(shù)；a*、b*為心理計(jì)量色度，簡(jiǎn)稱色度指數(shù)。其中X/X0，Y/Y0，Z/Z0任一個(gè)都不能小于0.008856，否則應(yīng)按下式計(jì)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(jì)算結(jié)果由a*b*平面上的樣品顏色點(diǎn)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)顏色點(diǎn)的位置所決定，在順時(shí)針向上△H*為正值，在逆時(shí)針?lè)较蛏稀鱄*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(wèn)題，CIE1976L*a*b*顏色空間對(duì)小色差來(lái)說(shuō)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(jué)感受相匹配，其計(jì)算結(jié)果與目測(cè)感覺(jué)并不總能保持一致。例如與對(duì)深度變化相比，人眼對(duì)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(shuō)目視評(píng)定感覺(jué)也一樣。比如有一對(duì)嫩黃樣品和一對(duì)深灰樣品，二者△E均等于1，但目測(cè)會(huì)感覺(jué)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(lái)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(méi)有停止過(guò)，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(lái)的，并且在一定的運(yùn)用范圍內(nèi)對(duì)小色差都能做出很好的評(píng)價(jià)。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(jué)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(guó)染色家協(xié)會(huì)（SDC）的顏色測(cè)量委員會(huì)（CMC）推薦使用。計(jì)算公式如下：
公式中的△L*、△C*、△H*是由CIELAB色差公式計(jì)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(duì)寬容量的兩個(gè)系數(shù)。對(duì)于一般色差可觀察性樣品評(píng)價(jià)時(shí)，取I=C=1，而對(duì)于色差可接受性樣品評(píng)價(jià)時(shí)，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(duì)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(wú)關(guān)。這給用戶采用顏色測(cè)量和儀器評(píng)價(jià)技術(shù)帶來(lái)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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（National Bureau of Standards）的縮寫(xiě)，△E=1，就稱為1個(gè)NBS單位，1個(gè)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(gè)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(guó)評(píng)價(jià)色差一般使用牢度單位，首先使用選定好的色差公式計(jì)算出被測(cè)試樣前后的色差，然后根據(jù)計(jì)算出的色差值與牢度級(jí)別進(jìn)行對(duì)照，即可以確定出被測(cè)試樣的牢度級(jí)別。