色差公式的發(fā)展課件

1、目錄色差及色差公式1色差公式的發(fā)展2色差公式的應(yīng)用3發(fā)展趨勢(shì)4色差及色差公式色差：用數(shù)據(jù)來描述顏色的差別。目前相對(duì)比較經(jīng)典和使用較廣泛的色差公式主要有： CIELABHunterCIE94CIELUVCMC(l:c)CIEDE2000FMC色差評(píng)價(jià)可感知性（可察覺性）評(píng)價(jià)：指觀察者能夠看得到的顏色差別。 除與觀察者的視覺辨別閾值有關(guān)外，還與觀察者的心理、生理等因素有關(guān)?？山邮苄?，是指觀察者能否接受被觀察顏色的差別。 除了與觀察者的主觀意識(shí)、生活習(xí)慣有關(guān)外，還與產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)有很大的關(guān)系。 紡織行業(yè)采用的色差公式不同的色差公式也存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn)目前而言，在多數(shù)情況下CIEDE2000是最優(yōu)的色

2、差公式。印染行業(yè)，普遍采用CMC色差公式。涂料行業(yè)，普遍使用CIELAB色差公式?？椢锱渖Ч脑u(píng)價(jià)中，最常用的色差公式為CIELAB?；趫D像的紡織領(lǐng)域，CIE94色差公式的效果更佳。色差公式存在的問題CIEDE2000色差公式需要就觀察條件的不同而制定不同的參數(shù)因子，所以基于不同觀測(cè)條件下參數(shù)因子的選擇仍需要進(jìn)一步的深入研究。CIELAB顏色空間仍是不均勻的顏色空間，最為先進(jìn)的CIEDE2000也無法做到使得色差值與視覺觀測(cè)效果完全一致，故在實(shí)際應(yīng)用中，仍需重新修正。色差公式的發(fā)展在1976年之前，有超過20個(gè)獨(dú)立的色差公式派生出來。 它們可以被歸納為3類：基于麥克亞當(dāng)橢圓的，基于孟塞爾新

3、標(biāo)的，以及從CIE三刺激值顏色空間轉(zhuǎn)換過來的。FMC2 ANLAB Hunter LAB色差公式的發(fā)展1976年后，進(jìn)行了一系列的關(guān)于顏色辨別的實(shí)驗(yàn)。提出了一些更為先進(jìn)的色差公式。CMC(kL:kC) BFD(kL:kC) CIE94 LCD色差公式的發(fā)展最終，提出CIEDE2000色差公式。 這些較先進(jìn)的公式都有一個(gè)共同的特征：它們都是CIELAB的改進(jìn)版，并沒有和自己相關(guān)的顏色空間。亮度差 sp試樣 std標(biāo)樣 正值，樣品比標(biāo)樣亮些負(fù)值，樣品比標(biāo)樣暗些 飽和度差 正值，表示樣品比標(biāo)樣鮮艷些 負(fù)值，表示樣品的鮮艷度比標(biāo)樣差些 （一） CIELAB色差公式色度差 總色差 色調(diào)差 R. McDo

4、nald于1980年提出， 以使用55種顏色的640對(duì)染色樣品進(jìn)行的色差寬容度試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，建立在ANLAB色空間上。首次對(duì)三項(xiàng)分色差引入了調(diào)整參數(shù)Lt、Ct和Ht，表示以標(biāo)樣為中心的一個(gè)橢球代表顏色寬容度的范圍，其橢球三個(gè)半軸的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)t、Ct和Ht 。這使得E可隨待評(píng)價(jià)樣品的顏色特性而改變，以改善與目視評(píng)價(jià)的一致性。（二）JPC79色差公式 L：由ANLAB色差公式計(jì)算得到的明度差；H：由ANLAB色差公式計(jì)算得到的色相差；C：由ANLAB色差公式計(jì)算得到的飽和度差。 Lt = 0.08195 L /(1 + 0.01765 L) Ct = 0.0638 C /(1 + 0.0131

5、 C) + 0.638 Ht = TCt，若 C 0.638，則 T=1；若 C 0.638, h 164或h 345，則 T= 0.36 +0.4 cos(h+35)當(dāng) 164 h 345時(shí)，T = 0.56 +0.2 cos (h+168) （三）CMC（l:c）色差公式標(biāo)準(zhǔn)樣品和試樣的色度參數(shù)，都可以由CIE LAB色差公式計(jì)算得到。在對(duì)色差的感知性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，推薦采用lc=1 1一般在涂料、塑料行業(yè)，推薦采用lc=1 1在對(duì)色差的可接受性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，推薦采用lc=2 1在紡織印染等行業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制，大多推薦采用lc=2 1l:明度權(quán)重因子 c:彩度權(quán)重因子 調(diào)節(jié)明度和飽和度相對(duì)寬

6、容度的兩個(gè)參數(shù)，以適應(yīng)不同行業(yè)對(duì)顏色測(cè)量的需要。由CIE LAB色差公式計(jì)算得到 參數(shù)因子（通常為常數(shù)）如果色差刺激符合參照條件，則 對(duì)于紡織行業(yè)，建議采用 （五）CIE94色差公式照明光源：模擬 D65相對(duì)光譜功率分布的光源。照度：10001x觀察者：具有正常色覺。背景：具有中等明度(L* = 50)的均勻灰色。觀察模式：物體色。色樣大?。捍笥?o視場(chǎng)。色樣間隔：一對(duì)色樣的兩個(gè)樣品邊緣直接接觸， 使色樣對(duì)的間距最小。色樣的色差幅度：0 至5 個(gè)CIELAB色差單位。色樣表面結(jié)構(gòu)：顏色均勻單一，無可見的花紋 或不均勻性。參照條件a. 總色差 V = kE-1Eoo（六） CIEDE2000色差

7、公式V：被知覺的色差E00：CIE DE2000總色差，kE -1稱為總色差視覺敏感度(對(duì)于一般的工業(yè)色差評(píng)估，可以直接用總色差E00表示被知覺的色差)。L、C、H：明度差、彩度差、色相差kL，kC、kH：參數(shù)因子（與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)的校正系數(shù)）SL、SC、SH：權(quán)重函數(shù)，用來校正顏色空間均勻性RT：旋轉(zhuǎn)函數(shù)，校正色空間藍(lán)色區(qū)域容差橢圓主軸方向的偏轉(zhuǎn)。1. 明度差、彩度差、色調(diào)差的計(jì)算L = Lsp - LstdC = Csp - CstdH= 2(Csp Cstd)0.5 sin(h/2)其中 h = hsp - hstd; L=L* , a= a*( 1+G ) b= b* C= ( a2 +

8、 b2 )0.5 h= tan-1(b/a)h270oh=-90ohsp=300ohstd=30o注意:極坐標(biāo) L、 C、 H色差試樣L=71.9C=58.9h=80.0標(biāo)樣L=69.7C=61.8h=78.5色 差L=+2.2D=-2.9H=+2.0CDD2. 權(quán)重函數(shù)其中 , , 表示它們的算術(shù)平均值。h=345ohsp=300ohstd=30oh165o注意:3. 旋轉(zhuǎn)函數(shù) CIEDE2000色差公式中的參數(shù)因子kL 、kC、 kH也被用于修正實(shí)際觀察條件的變化，其使用條件及取值與CIE94色差公式相同 。 色差公式的應(yīng)用（一）產(chǎn)品的合格判定1基于 L，a，b容差系統(tǒng)的評(píng)判在標(biāo)樣的周圍分

9、別對(duì) L，a，b設(shè)定相應(yīng)的界限，形成一個(gè)長(zhǎng)方體的“盒子”。區(qū)域內(nèi)的試樣被認(rèn)為合格。 區(qū)域外為不合格。2基于 L、C、H容差系統(tǒng)的評(píng)判以L、C、H來定義容差橢圓寬容度的范圍 3基于CIELAB 的E容差系統(tǒng)的評(píng)判試樣1和試樣2，與標(biāo)樣的L，a相同，只有b正負(fù)號(hào)相反，從圖中可看出試樣2由于有較大的色相偏差，目測(cè)為不可接受 。4基于CMC色差公式容差系統(tǒng)的評(píng)判設(shè)定商業(yè)系數(shù)(commercial factor 簡(jiǎn)寫為cf)界限值后，如果計(jì)算出的DECMC大于此界限值，就判為不合格；如果小于界限值，就判為合格 。cf對(duì)容差橢球的形狀和大小有影響 （二）色牢度評(píng)級(jí)1變色牢度的儀器評(píng)級(jí)對(duì)經(jīng)過色牢度試驗(yàn)的試樣

10、和未經(jīng)處理的原樣分別 進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的灰卡級(jí)數(shù)用計(jì)算出的確定顏色改變的灰卡級(jí)數(shù) 分別測(cè)量在色牢度試驗(yàn)中與受試織物相接觸的貼襯織物和空白試驗(yàn)中的貼襯織物，計(jì)算其在CIELAB色空間的E*和L*，轉(zhuǎn)換為沾色的級(jí)數(shù)SSR 。2沾色牢度的儀器評(píng)級(jí)沾色級(jí)數(shù)在 14 級(jí) 沾色級(jí)數(shù)在 45 級(jí) （三）同色異譜評(píng)價(jià) 國際照明標(biāo)準(zhǔn)詞匯把同色異譜定義為：一對(duì)光譜不同的顏色在某一觀測(cè)條件下?lián)碛邢嗤娜碳ぶ怠?有幾個(gè)因素會(huì)影響同色異譜效應(yīng)：照明體，觀測(cè)者，幾何條件等。 在很多情況下，在織物印染行業(yè)中，使用理想的一系列著色劑來獲得光譜匹配的顏色是不可能，故只能配出同色異譜色，同時(shí)需降低兩樣品間的同色異譜程度

11、(同色異譜程度越低，在不同條件下，顏色差異便變化越小)，使配出的顏色同標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的色差幾乎不受條件改變的影響。 同色異譜程度可用同色異譜指數(shù)表示。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7771-2008特殊同色異譜指數(shù)的測(cè)定 改變照明體計(jì)算同色異譜指數(shù)來評(píng)定織物的同色異譜程度。發(fā)展趨勢(shì)色差方程式在經(jīng)歷了30年的發(fā)展之后，獲得了一個(gè)較完善的色差公CIEDE2000。然而，關(guān)于色差的研究依然在進(jìn)行中，依然有待解決的問題：1)幾乎大部分的努力都用在了對(duì)CIELAB的改進(jìn)中，最后獲得了CIEDE2000色差公式。為了符合實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)集，CIEDE2000色差公式包含了對(duì)CIELAB的5個(gè)改正。同時(shí)，派生出一條基于從一獨(dú)特的顏色視覺理論而來的視覺上均勻分布的顏色空間的色差公式非常具有現(xiàn)實(shí)意義。一個(gè)基于顏色外觀模型如CIECAM02引的均勻的顏色空間，可能是一個(gè)理想的解決方案。2)所有的色差公式只能應(yīng)用于一個(gè)供參考的觀測(cè)條件，正如CIE確定的那些觀測(cè)條件。若能派生出一條能把如光源、樣