色差儀作為顏色測量的光電儀器，它利用儀器內(nèi)容部的標準光源照明被測物體，在整個可見波長范圍內(nèi)進行一次積分測量，直接測得透射或反射物體色的三刺激值和色品坐標，并可通過專用微機系統(tǒng)給出兩個被測樣品之間的色差值△E。本文對色差儀△E值的計算公式及單位做了簡要的介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀△E值的計算公式：

要想計算色差，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，實際使用中與習慣和經(jīng)濟發(fā)展水平以及行業(yè)特點有重要關(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)進行修正，實用性大大提高。下面只對色差公式CIELAB和CIE94進行簡單介紹。

1.CIELAB色差公式

CIELAB色差公式是基于近似均勻的三維顏色空間建立的，由直角坐標L*、a*、b*構(gòu)成，國際照明委員會推薦使用。該色差公式建立在CIELAB顏色空間之上，L*、a*、b*的值由下式確定：

上式中，X、Y、Z表示被測物體在標準色度系統(tǒng)（CIE1931或 CIE1964）中的三刺激值。Xn、Yn、Zn表示白物體色的三刺激值。

彩度和色調(diào)角的計算公式如式下：

其顏色屬性差異可以用△L*、△a*、△b*、△C*ab和△H*ab表示，總色差使用三維空間中兩種顏色坐標之間的歐幾里得距離表示，如下所示：

另外一種使用△L*、△C*ab和△H*ab計算總色差的公式如下所示：

上面兩個公式計算出的△E*ab是等價的。

2.CIE94 色差公式

由于觀測條件和樣品特性的變化會影響工業(yè)色差評估，CIE經(jīng)過充分研究這些外在因素的影響后，基于CIELAB色差公式提出了CIE94色差公式。該公式規(guī)定了些默認參考條件，如照明需采用CIE標準照明體D65、樣品色差幅度在0-5CIELAB色差單位、樣品結(jié)構(gòu)在顏色上是均勻的、樣品尺寸為視場大于4、樣品放置為直接邊捻接觸等[39]。在染色工業(yè)相關(guān)應用中，這些參考條件的設(shè)置使得該公式計算出的明度、色調(diào)、彩度的差異與人眼感覺相一致。CIE94色差公式的相關(guān)表達式如下所示：

上式中△L*、△C*ab、△H*ab分別表示樣本間顏色在明度、色度和彩度三個分量，上的差異，由CIELAB色差公式計算得到。kL、kC、kH三個參數(shù)與CMC（l：c）公式中的kl和kc一樣，其取值可根據(jù)具體對象決定。在印刷行業(yè)中推薦使用kL=1.4，kC=kH=1；在紡織行業(yè)中，當kL=2，kC=kH=1時，CIE94色差公式計算結(jié)果與視覺評價更接近。

色差儀△E值的單位是什么？

作為色差的計算單位，以前常用NBS（National Bureau of Standards），它與視覺之間的關(guān)系見下表。

這一色差單位是以賈德（Judd）—亨特（Hunter）建立起來的色差計算公式的單位為基礎(chǔ)推出來的，賈德最先建立起UCS色度圖，這個色度圖在很長一段時間內(nèi)是美國色度計算的基礎(chǔ)，然而在三角坐標中處理很不方便，后來斯科菲爾德（Scofeld）—賈德—亨特把它轉(zhuǎn)換成了a—β色度圖，該系統(tǒng)與x—y色度坐標之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

利用這一色度坐標可按下式計算色差。

式中：K——光澤影響系數(shù)，測定紡織品時，K=10（受觀測條件的影響）。一般在普通實驗室中，有光澤的面取K=2.5，無光澤的面，取K=0，半光澤的面，取K=1。

fg——調(diào)整系數(shù)。

用這一色差式計算的色差單位為NBS單位，NBS單位曾被作為所有色差計算公式的單位，并且延續(xù)了很長一段時間。20世紀70年代以后，大量色差式相繼出現(xiàn)，一律采用相同的標準計算單位既不可能，也沒有必要。所以，就采取了標注計算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等，不再使用NBS單位。