在使用色差仪进行色差测量时，我们会涉及到与色差相关的一些色度学概念，包括色差的含义、色差测量的色度空间、色差测量的色差公式等，对这些色度概念的了解，能够更好的对色差进行测量。本文对色差测量中与色差知识相关的几个色度学概念做了介绍。
色差是指样品与标准样品在颜色上的彩度差、明度差和色相差的综合表现。在色差管控中，色差一般是指两个样品颜色的接近程度。在研究过程中，色差的测量和评价需要大量的数据进行对比分析，影响色差的因素主要有以下三种。
1.研究过程中的客观因素。主要是取样点的选取、不同研究人员对同种色差的判别、所使用的光源以及照明角度，研究室条件以及样品的自身性质等。
2.样品色差的检测标准不同。如今工业和研究机构将色差主要分为两类，一类是可感知色差，主要用于在塑料工业中对样品做基本的检测；另一类是可接受的色差，主要用在实际工业生产中，对样品进行全面分析。
3.不均匀的颜色空间。实验研究过程中，只能使颜色空间尽可能的均匀，目前还不存在绝对均匀地颜色空间。因为不同的实验人员对颜色的色相和亮度的敏感程度不同，所以在进行色差的检测过程中会出现不同程度的误差。
在产品的实际生产过程中，产品的色差在一定范围内波动，其色差只能接近标准样品，而不可能与之完全相同，客户和厂家对色差的评定标准也不尽相同，为了解决这一问题，需要双方共同标定色差，商定色差的允许范围。色差通常用△E表示，其单位是NBS（美国国家标准局的缩写）。当△E=1时，我们称之为1个NBS单位。NBS单位的大小与人的感知程度具有如下表所示的对应关系。
颜色空间，又称彩色模型或颜色坐标系，它是在某些标准下使通过可接受的数学方式表示颜色的一种方法。颜色空间按照基本结构大致可以划分为两大类：基色颜色空间和色相、亮度分离颜色空间。颜色空间有许多种，在工业上，常用主要有RGB、CMY、HSV、HIS和CLELAB等。
颜色空间在工业生产中得到广泛应用，但不均匀的颜色空间给色差检测造成不同程度的误差，于是人们开始研究均匀的颜色空间，CIELAB颜色空间就是均匀的颜色空间之一，也是目前测色中的主流颜色空间。CIELAB颜色空间的三维模型如下图所示。
在这一颜色空间中，柱坐标L*表示亮度，a*和b*轴代表色度坐标，分别是红-绿坐标和黄-蓝坐标，这三个坐标值均被认为是均匀变化的。这三个属性值可以由XYZ颜色空间的三个属性转化而来。转换公式如下：
式中X、Y、Z分别指物体的三刺激值，这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn分别表CIE标准照明体先照射在完全反射漫反射体上，再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为最佳。需要注意的是在不同的光源以及观察者条件下，三刺激值是不同的。
色差测量中，用于色差计算的色差公式有很多，其中比较常用的色差公式有CIELAB、Hunter、CIE94、CIELUV、CMC（l：C）、CIEDE2000等色差公式，其中CIE1976LAB（或L*、a*、b*）色彩空间图已作为国际通用的测色标准，被世界各国正式采纳，它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
Lab色彩模型是由亮度（L）、色调和饱和度三个要素组成。亮度，用L表示，L值越大，表示越白。L的值域由0到100，L=100表示白色，L=50时，就相当于50%的黑即灰色，L=0表示黑色。
色调（通常用a和b表示）是指彩色光的颜色类别，通常用十字坐标表示，a表示从洋红色至绿色的范围，b表示从黄色至蓝色的范围。a和b的值域都是由+127～-128，“+a”表示偏红的程度，“-a”表示偏绿的程度；“+b”表示偏黄的程度，“b”表示偏蓝的程度。如+127a就是洋红色，渐渐过渡到-128a的时候就变成绿色。同理，+127b表示黄色，-128b则是蓝色。所有的颜色就以这三个值交互变化所组成。
颜色的深浅程度称为饱和度，其中：△L表示材料实际亮度与标准亮度之间的差值；△a表示材料颜色在偏红绿程度上与标准值之间的差值；△b表示材料颜色在偏黄蓝程度上与标准值之间的差值；△E表示实际值与标准值在L、a、b上的综合差值，即样品总色差，但它不能表示出样品的色差的偏移方向，△E数值越大，说明色差越大。
色差对颜色的管理来讲是非常重要的，若两个色样样品都按L、a、b标定颜色，则两者之间单项色差和总色差△E可以用下列公式来计算：
明度差：△L=L1-L2
色度差：△a=a1-a2；△b=b1-b2
总色差：△E=[（△L）2+（△a）2+（△b）2]1/2
扫一扫添加微信