色差儀作為顏色比較類儀器,不僅可以給出色度值,還可以給出經(jīng)內(nèi)部色差公式計算后的色差值△E值。目前,用于色差儀中的色差公式有很多,其中△E*CMC色差公式是最為常見的一個色差公式。本文對△E*CMC色差公式做了介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
由于CIELAB色差公式無法在整個顏色空間都得到良好的視覺一致性,顏色科學(xué)研究者對CIELAB色差公式進(jìn)行修改后提出CMC(l:c)色差公式。在修正CIELAB色差公式的基礎(chǔ)上,CMC色差公式根據(jù)視覺關(guān)系調(diào)整了每個色調(diào)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(guān)系,使不同彩度的顏色具有不同的色差容限。非彩色區(qū)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(diào)差;SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調(diào)的權(quán)重函數(shù);L*s和C*ab,s和hab,s均為確定色差的標(biāo)準(zhǔn)樣本。明度權(quán)重因子和彩度權(quán)重因子c與具體應(yīng)用條件有關(guān),一般情況下c=1。在紡織業(yè)中,當(dāng)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(yīng)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(biāo)色樣的坐標(biāo)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(biāo)色的差別有關(guān),也與具體的顏色區(qū)域有關(guān),在不同的顏色區(qū)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(jīng)被CE確定為今后發(fā)展色差公式的一種標(biāo)準(zhǔn)形式,主要的研究重點是如何確定公式中的系數(shù),CIE94色差公式就是這類公式的代表。
由于CMC色差公式比CIELAB公式具有更好的視覺一致性,所以對于不同顏色產(chǎn)品的質(zhì)量控制都可以使用與顏色區(qū)域無關(guān)的“單一閾值”,從而給顏色測量和色差的儀器評價帶來了很大的方便。因此,CMC公式推出以后得到了廣泛的應(yīng)用,許多國家和組織紛紛采用該公式來替代CIELAB公式。1988年,英國采納其為國家標(biāo)準(zhǔn)BS6923(小色差的計算方法),1989年被美國紡織品染化師協(xié)會采納為AATCC檢測方法173-1989,后來經(jīng)過修改改為AATCC檢測方法173-1992,1995年被并入國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 105(紡織品-顏色的牢度測量),成為J03部分(小色差計算)。在我國,國際標(biāo)準(zhǔn)GB/T8424.3-2001(紡織品色牢度試驗色差計算)和GB/T381016-1999(陶瓷磚實驗方法第十六部分:小色差的測定)中也采納了CMC色差公式。在印刷行業(yè)中,現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)依然采用的CIELAB色差公式,部分企業(yè)在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)了該色差公式的不足之處,在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中開始采用CMC色差公式。
ΔE*cmc色差公式改進(jìn)了CIELAB顏色空間的目視均勻性。通過修正CIE1976L*a*b*色差公式,ΔE*cmc色差公式使各色調(diào)方向的色差橢圓大小可根據(jù)視覺的關(guān)系進(jìn)行改變,比如在紅色區(qū)域的橢圓比較瘦長,在綠色區(qū)域則比較圓;同時它改善了飽和度差隨明度的變化關(guān)系,將飽和度不同的顏色賦以不同的色差容限,色差容限隨飽和度的增加而變大,反之則減小。ΔE*cmc視覺容差橢圓如下圖所示:
可以通過容差橢圓圖形化的方法來判定ΔE*cmc色差公式中的視覺容差。在該公式中,人眼對顏色三個屬性敏感程度的差別分別用SH、SL、SC來加權(quán)修正。由SH、SL、SC為半軸定義的橢球是顏色的容差范圍,上圖中0代表標(biāo)樣的坐標(biāo),即橢球的球心。在顏色空間的不同區(qū)域,依據(jù)具體的顏色值計算色差公式中的加權(quán)系數(shù),進(jìn)而計算色差,它可以實現(xiàn)與目視評定色差最接近的結(jié)果。如下圖所示:
ΔE*cmc色差公式用單一容差數(shù)值就可以裁定色匹配的可接受性,且該容差與標(biāo)樣的顏色無關(guān)。用橢球三半軸(CIELAB明度容差ΔL*、彩度容差△C*ab和色調(diào)容差ΔH*ab)加權(quán)(lXSC、CXSC和SH)導(dǎo)出的色差ΔEcmc(l:c)還可以區(qū)分不同情況用以解釋其三個獨立分量:明度分量ΔL*cmc=ΔL*/lxSL,彩度分量ΔC*cmc=△C*ab/CXSC和色調(diào)分量Δ*cmc=ΔH*ab/SH。
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