色差仪常用的颜色空间和色差计算公式

色差对色彩一致性提出了严重的挑战，色差管理在工业生产中占据重要地位，尤其是纺织印染、油漆油墨行业，使用色差仪可以准确测量色差。本文简单总结了色差仪常用的颜色空间和色差计算公式。

色差仪常用的颜色空间

CIE1976是国际照明委员会（CIE）提出的一种颜色空间，也被称为CIELAB（L*a*b*）。它是CIE1931颜色空间的扩展，并且在人类视觉模型和色度学研究中被广泛采用。

CIELAB颜色空间由3个轴组成: L轴表示明度（黑到白），a轴和b轴分别表示红绿和黄蓝两个方向的色度（有颜色的）变化。 L*a*b*的颜色值对应的坐标可以用于描述目标颜色在三个维度上的颜色属性，各个轴之间的距离比较准确地表达了颜色之间的差异。三个基本坐标表示颜色的亮度（L*, L* = 0生成黑色而L* = 100指示白色），它在红色/品红色和绿色之间的位置（a*负值指示绿色而正值指示品红）和它在黄色和蓝色之间的位置（b*负值指示蓝色而正值指示黄色）。

CIELAB颜色空间经过多年的发展和完善，成为了现在广泛应用于彩色图像处理、颜色匹配、色度测量、色彩研究等领域的标准颜色空间之一。

色差仪常用的色差计算公式

常用的色差公式有四种，分别是：ΔE（CIE1976色差公式）、DE*cmc1984色差公式、ΔE（CIE1994色差公式）、 ΔE（CIEDE2000色差公式）

1. ΔE（CIE1976色差公式）

ΔE是CIE1976标准中用于计算色差的公式，也称为CIELAB色差公式，公式为：

ΔE = ((ΔL)^2 + (Δa)^2 + (Δb)^2)^0.5

其中，ΔL、Δa、Δb分别表示L、a、b这三个色度值的差值。这个公式是目前最常用的色差计算公式，具有较高的准确性。

2. ΔE（DE*cmc1984色差公式）

CMC色差公式，是由英国染色者及色彩师学会（SDC）下属的色彩委员会（CMC）研究提出的，发布于1984年，是为了弥补DE*评估的不完善而建立权重的机制來弥补評估時在明度、彩度与色相差视觉偏差。与CIELAB色差公式类似，DEcmc1984也是用来计算色差的公式，公式为：

DE*cmc1984 = [(ΔL' / sl)^2 + (ΔC' / sc)^2 + (ΔH' / sh)^2]^0.5

其中，ΔL'、ΔC'、ΔH'是L、C、H的变量值之差，L、C、H是两种颜色在LCH色彩空间中的参数值。sl、sc、sh是自适应性参数，可以根据具体要求选择不同的数值。DEcmc1984值越小，表示两种颜色的差异越小。

3. ΔE（CIE94色差公式）

DE94又称为CIE1994（ΔL*ΔC*abΔH*ab）色差公式，为了改进CIELAB颜色空间的不均匀性，1995年CIE专业委员会发布了“工业色差评价”（CIE116，Alman1993）提出了CIE94色差公式，CIE94色差公式是一种常用的颜色差计算公式，公式为：

ΔE = ((ΔL)^2 + (k1*Δa)^2 + (k2*Δb)^2)^0.5

其中，ΔL、Δa、Δb分别表示L、a、b这三个色度值的差值，k1和k2为调整参数。CIE94色差公式在处理鲜艳颜色时比较准确。

4. ΔE（CIEDE2000色差公式）

DE2000又称为CIE2000（ΔLΔCΔH）色差公式。1998年成立的TC1-47专业技术委员会，在CIELAB和CIE94色差公式的基础上提出了新的色差公式，该公式在明度差和色调差的颜色空间均匀性校正函数、蓝色区域色分辨椭圆主轴方向偏转的校正和低彩度区色度坐标度量的校正四个方面进行了改进。CIEDE2000色差公式是一种更新的、更复杂的色差计算公式，公式为：

ΔE = ((ΔL)^2 + (ΔC)^2 + (ΔH)^2 + R(T)*ΔC*ΔH)^0.5

其中，ΔL、Δa、Δb分别表示L、a、b这三个色度值的差值，以及R(T)为温度影响参数。CIEDE2000色差公式是目前最为复杂的色差计算公式，但是相比CIELAB和CIELUV色差公式，它更加准确，可以更好地反映人眼的感知差异。