什么是色差？色差是指兩個顏色在視覺上的差異，可以通過測色儀器測量后，再經色差公式計算而得出這兩個顏色的差異值。國際照明委員會負責國際顏色標準的研究開發，其中一個非常重要的任務就是建立色差公式，以向用色工業提供物體色判斷的標準。那么，色差儀中色差△E的計算公式有哪些？色差△E的單位是什么？本文為大家做了介紹。

色差△E什么意思？

色差不是矢量值，他只是用熟知的大小表達了兩個顏色的差異，空間表達就是兩點之間的距離。當然色差有著不同的公式，目前主流的公式：DE76（△Eab）、DE94、DE2000、DECMC等，這幾個公式大多應用的行業不同，但是現在DE2000和DECMC是主要推行和推薦的公式，因為更接近人眼的刺激感覺。

色差是指兩個顏色經測色儀器測量后，再經色差公式計算出的這兩個顏色的差異值。顏色間的差異值以DE或△E表示。E是德語單詞Empfindung（感覺）的第一個字母；D是希臘字母，表示某方面的差別。DE表示兩個顏色彼此間的差異值。△E表示色彩空間內兩個色樣彼此間的距離差距。

色差儀中色差△E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，且各具優缺點，實際使用中與習慣和經濟發展水平以及行業特點有重要關系。1936-1976年為一個階段，有20多個公式。1976年后為一個階段，多數以CIELAB色差公式為基礎進行修正，實用性大大提高。下面只對色差公式CIELAB、CMC（l:c）和CIE94進行簡單介紹。

1.CIELAB色差計算公式

CIELAB色差公式是最簡單的色差公式，也是1976年CIE推薦的工業應用色差公式之一。使用兩個顏色刺激色樣在空間中的歐式距離來表示兩者之間的色差。假設在CIELAB顏色空間中有兩個顏色（L*1，a*1，b*1）和（L*2，a*2，b*2），通過下列色差公式便可計算出兩者之間的色差。

式中，△L*、△a*和△b*分別表示兩個顏色樣本的坐標L*、a*和b*之差。

如果CIELAB空間是理想的均勻顏色空間，則其對應的視覺容差應為球形。

根據顏色科學研究人員的實驗研究，發現在CIELAB空間使用橢球來描述顏色的視覺容差更為合適，這表明CIELAB顏色空并非理想的均勻顏色空間。雖然CIELAB色差公式對中小色差的預測精度較差，但由于其結構簡單，易于理解并具有較好的大色差預測精度，所以仍被廣泛應用。

2.CMC色差計算公式

CMC是英國顏色測量委員會Colour Measurement Committee的縮寫，1988年CMC色差公式被英國推薦為英國國家標準（BS 6823），廣泛應用于紡織行業及其他工業。在修正CIELAB色差公式的基礎上，CMC色差公式根據視覺關系調整了每個色調方向的色差橢圓大小和形狀；改善了彩度差變化與明度之間的關系，使不同彩度的顏色具有不同的色差容限。非彩色區域附近的橢圓較小，彩度高的橢圓較大，色差容限與彩度的變化成正比。CMC色差公式為如下形式：

其中，△L*ab、△H*ab和△C*ab，為CIELAB確定的明度差、彩度差和色調差；SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調的權重函數；L*s和C*ab,s和hab,s均為確定色差的標準樣本。明度權重因子和彩度權重因子c與具體應用條件有關，一般情況下c=1。在紡織業中，當l=2時用CMC色差公式計算得到的紡織品色差與視覺感覺相對一致。對于涂料、塑料和油墨等應用，取l=1.4。

CMC色差公式實際上是一個三維空間中的橢球公式，也就是說，用以目標色樣的坐標點為中心的一個橢球來表示色差，橢球的大小與樣品顏色同目標色的差別有關，也與具體的顏色區域有關，在不同的顏色區域用不同大小和取向的橢球來表示色差。這種計算色差的方式已經被CE確定為今后發展色差公式的一種標準形式，主要的研究重點是如何確定公式中的系數，CIE94色差公式就是這類公式的代表。

3.CIE94色差計算公式

色差公式CIE94由RIT的R.S.Berns等人在對RIT-DuPont、Luo-Rigg和Witt 這三個基于物體色的中小色差視覺實驗數據集進行相關分析和處理的基礎上所提出，并由CIE技術委員會TC1-29于1995年推薦為用于工業色差評價，其表達式為：

其中，△L*、△C*ab和△H*ab，均由CIELAB色差公式計算得到；△C*ab一般指標準色樣的CIELAB彩度，但當被測樣品中不分標準色樣與測試色樣時，則以兩者的幾何平均值作為C*ab，即：△C*ab=（C*ab,1△C*ab,2）1/2。

在使用CIE94色差公式時，CIE推薦了相應的參考觀察條件。當實際的觀測條件和應用場合不同于CIE94參考觀察條件時，需要用參數因子kL、kC和kH來調整明度、彩度和色調分色差在總色差中的相對權重。

TC1-29指出，當獲取新的實驗數據時應對CIE94繼續改進。可以在不同于參考觀察條件的實驗條件下進行視覺實驗，利用相關實驗結果對權重函數SL、SC和SH以及參數因子kL、kC和kH進行修改，從而對CIE94進行改良。隨著更多實驗數據的獲得，還可以對色差公式CIE94及其權重函數的表達式結構進行修改。

色差△E的單位是什么？

色差是指兩個試樣在顏色知覺上的差異，它包括明度差、彩度差和色相差三方面。色差是指兩個顏色經測色儀器測量后，再經色差公式計算出的這兩個顏色的差異值。顏色間的差異值以DE或△E表示。E是德語單詞Empfindung（感覺）的第一個字母；D是希臘字母，表示某方面的差別。DE表示兩個顏色彼此間的差異值。△E表示色彩空間內兩個色樣彼此間的距離差距。

作為色差的計算單位，以前常用NBS。1939年，美國國家標準局采納賈德等人的建議而推行Y1/2，a，b色差計算公式，并采用此公式計算顏色差別的大小，以絕對值1作為一個單位，稱為“NBS色差單位”。

1NBS色差單位其實是一種色差計算公式下的單位，不過市場上的高精度色差儀產品有很多都包含多種色差計算公式，比如三恩時色差儀就包含多種色差公式。這種情況下我們就無法說NBS就是色差的單位。雖然不同色差公式的單位都和NBS單位大致同樣，不過其實還會有一定的區別。所以應用不同的色差公式的時候，色差的單位其實是不同的。

NBS單位曾經被作為所有色差計算公式的單位，持續了較長一段時間，不過在上世紀七十年代以后，隨著大量的色差公式出現(如上面的CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*)，一律采用同樣的標準計算單位就顯得不精準，并且也沒有必要。為了更為科學合理表示色差值，大家就會直接采用△ECIE、△ECMC不再應用NBS單位。

可以看出來色差其實也沒有固定的單位，所以用戶在表述測量結果的時候，只需要注明是何種色差計算公式即可。