色差仪作为光电测色仪器，在测量样品颜色时，不仅可以给出相应的色度值，还可以给出比色后的色差值及经过色差公式计算后的总色差值。那么，色差仪有几个色差公式？Lab色差公式和DE2000色差公式有什么不同？下文将为大家进行介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
1.CIELab色差公式
CIE在1976年推荐了主要用于纺织印染等表面色料工业减混色的表示和评价的CIE1976L*a*b*颜色空间，即CIELAB均匀颜色空间。其对应的明度值L*和色度坐标a*、b*的计算公式为：
式中：L*、a*、b*为三维直角坐标系的坐标值，X、Y、Z为颜色样品的三刺激值，Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，然后反射到观察者眼中的三刺激值，其中Yn=100。
CIELAB均匀颜色空间中的两个色度值（L1*，a1*，b1*）和（L2*，a2*，b2*）之间的色差△E*ab可由下式计算得到：
L*a*b*颜色空间由1个明度因数L和2个色度因数a*、b*组成，L的范围是从0到100，a*是从绿色到红色变化，b*是从蓝色到黄色变化，变化值为-120~120，如下图所示。
式中：△L*表示明度差；a*轴是红绿轴，△a*表示红绿色度差；b*轴是黄蓝轴，△b*表示黄蓝色度差。
2.CMC（l:c）色差公式
CMC（l：c）色差公式是FJJ Clarke、R McDonald 和B Rigg 在JPC79色差公式的基础上经修改于1984年提出的。这次修改主要是为了克服JPC79在深色及中性色范围计算结果与目测结果偏差较大的现象。CMC（l：c）色差公式引入了明度权重函数1和彩度权重函数c，以适应不同应用的需求。此色差是在对CIE1976 L*a*b*色差公式进行修正的基础上建立起来的，由英国染色工作者学会（SDC）颜色测量委员会（CMC）推荐后得到了广泛应用。1988年英国正式采用其为国家标准（BS6923）；1989年被美国纺织品染色家协会（AATCC）采用，并形成AATCC试验方法173-1989，其后又于1992年修订为AATCC试验方法173-1992，并于1995年成为纺织工业的国际标准ISO 105 J03“小色差计算”；我国纺织印染行业也采用该标准作为我国的国家标准。
CMC（l：c）色差公式的表达式为：
其中：L*ab,std、C*ab,std和h*ab,std均为标准色样的色度参数，其值和上述公式中的△L*ab、△C*ab、△H*ab都是由CIE1976L*a*b*色差公式计算得到的；明度权重因子l和彩度权重因子c用来调整明度和彩度对总色差的影响程度，所以在不同的应用场合，应取其不同的比值。大量实验表明，在对色差进行可接受性评价时，推荐采用l：c=2：1，如对纺织印染行业进行产品的质量控制时大多采用CMC（2：1）公式，而在评价色差的可感知性时一般推荐采用l：c=1：1，如对数字系统进行色度校正等操作时一般采用CMC（1：1）公式。
△ECMC（l:c）色差公式改进了CIELAB颜色空间的目视均匀性。通过修正CIE1976L*a*b*色差公式，CMC（l：c）色差公式使各色调方向的色差椭圆大小可根据视觉的关系进行改变，比如在红色区域的椭圆比较瘦长，在绿色区域则比较圆；同时它改善了饱和度差随明度的变化关系，将饱和度不同的颜色赋以不同的色差容限，色差容限随饱和度的增加而变大，反之则减小。
3.CIE94色差公式
1995年，CIE推荐了用于工业色差评价的新色差公式，即CIE94色差公式。CIE94公式是在CMC（l：c）色差公式的基础上经过改良得到的，与CMC（l：c）公式具有相似的结构。其计算公式为：
其中：△L*ab、△C*ab、△H*ab都是由 CIE1976L*a*b*色差公式计算得到的。
CIE在推荐CIE94色差公式时，确立了一组适用于该公式的参照条件。其中，照明体是模拟D65的相对光谱功率分布；照度为1000lx；背景是明度L*=50的均匀中性灰色；观察对象是物体色；样品尺寸对应于视角大于4°；样品放置时两直边接触，间隔最小；样品的色差幅度为0～5个CIELAB单位；样品在结构上无视觉明显图样，非均匀性。
当实际的观察条件和应用场合不同于CIE94参照条件时，要通过参数kL、kC、kH来调整明度、彩度和色调分色差在总色差中的相对权重。基本条件下，kL=kC=kH=1，纺织工业中，kL=2，kC=kH=1。
4.CIEDE2000色差公式
为进一步改善工业色差评价的视觉一致性，在CIE1976L*a*b*和CIE94等色差公式的基础上，通过大量视觉实验和色差评估实验，CIE于2001年正式推荐了CIEDE2000色差公式。CIEDE2000是目前为止最新的色差评价公式，在所有新旧视觉实验数据的测试中，均表现出比CIE94公式更精确的色差预测性能。
CIEDE2000色差公式为：
上式中的计算过程及各参数的意义如下：
其中，下标b表示样品对中的试样，下标s则表示标样。
其中，
是样品对中两个色样C*值的算术平均值，L*、a.*、b*和C*ab则按常规在CIELAB颜色空间中计算得出。G是CIE1976LAB颜色空间的a*轴的调整因子，是彩度的函数。
其中，L'、C'和h'分别是样品对中两个色样的L'、C'和h'值的算术平均值。
参数因子KL、KC和KH是与使用条件相关的校正系数，其值影响着色差感觉。在CIE给定的标准观测条件下，KL=KC=K=1，条件不符时，要根据工业色差评估条件来确定这些数值。CIE规定的标准条件是：D65光源、照度为1000lx、大于4°的视场、颜色均匀、CIELAB色差在0～5之间、背景为中等明度灰（L*=50）。
人类对于大自然中不同色彩的辨别能力是不一样的，有些颜色即使不一样，我们也很难察觉，在色度图中这些给我们视觉感官一致，但实际却不一样的颜色所在的区域，我们称为人眼辨别临界区。
Luo和Rigg收集了来自纺织、涂料、油墨等方面的数据，在CIE Lab图上标出了颜色宽容量范围，见图2中的白色椭圆，白色的椭圆代表了人眼对饱和度及色调这两个色彩参数的辨别临界区。换句话说，人眼无法辨别出同一椭圆内的颜色色差。
我们仔细分析一下这些白色的椭圆，不难看出，人眼对 CIE Lab 色度图色差辨别能力有如下4个特征：
（1）人眼对饱和度高的色彩的敏感度较弱，因而，对这类色彩的色差辨别能力较差。低饱和度时的色彩，其白色椭圆变得接近于圆形，随着饱和度的增加，圆形在饱和度方向上渐渐拉长，在色调方向上渐渐变窄。这就表示虽然颜色的色差相对已经较大，但人眼对色饱和度较高的色彩的分辨能力却在减弱。
（2）色调不同，人眼对色调方向上的色差敏感度也不一样。
（3）在亮度方向上的色差敏感度也会随着亮度的不同而发生变化。遗憾的是，由于亮度轴正交于所示平面图，因此我们无法从图中看到在亮度方向上色差敏感度的变化趋势。但是，科学得出这样的结论：在亮度为50左右的地方，人眼的色差敏感度达到最高，不论是沿着更高或者更低的亮度变化，敏感度都是逐步递减的。
（4）在蓝色区域内，人眼的分辨能力在方向上会有所改变。从上图中可以看到，蓝色区域的白色椭圆的主轴不象其他颜色一样是从中心沿饱和度方向扩展。这就引起了使用色差计测量与人眼视觉评估之间存在的差异。在CIELab中评估色差的常用参数△*Eab，在各个饱和度及色调角条件下定义色差的方法都是一个完整的圆圈。另外一个色差常用参数△a*b*，其在色度图中定义色差的方法都是矩形，不论哪种定义方法、哪种形状，都是与人眼的色差辨别临界区（白色椭圆）有区别的。因此，在我们评估同样的两种颜色的色差时，人眼与色差计计算结果有矛盾和差异的主要原因就在于判断方法和定义形状上的差异。
基于这样一个不均匀颜色空间的色差公式不能正确表达人眼的视觉感受，在涂料产品的质量检测和控制过程中就很难达到精确控制。
CIE2000的色差参数 △E00却是一个主轴在饱和度方向上的与人眼辨别临界区相接近的椭圆。在低饱和度的区域，重量系数SL、SC 和SH都接近于1，使得整个椭圆更象个圆形。在高饱和度的区域，重量系数SC将比其他两个系数SL和SH变得更大，因此在饱和度方向上椭圆被拉得更狭长（饱和度的敏感度更低）。在CIE 2000色差公式中，色调角的影响也被考虑在内。因此，新色差公式与前面提到的人眼对CIE Lab色度图色差辨别能力的第4个特征相匹配：在色调角为270°（蓝色）的区域内，人眼的分辨能力在方向上会有所改变（饱和度方向上偏转）。
CIE2000色差公式也包含了3个常量参数KL、KC和KH，用户可以根据不同的测量对象或者色彩品质控制要求来自定义它们的数值，以获得更精确的色差计算方式。
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