色差仪作为颜色检测的光电仪器，其在测量物体颜色时，会给出特定颜色空间下两个样品之间的颜色差异值，即色差△E。那么，色差△E什么意思？色差△E值怎么计算？本文对色差△E的含义及计算方法做了简要介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！
色差△E什么意思？
在颜色测量过程中，采用数据来表达物体色的性质后，在很多情况下还会涉及到两个及两个以上物体色的比较。在适当的照明和观测条件下，如果两个样品具有相同的三刺激值，对于适当的观察者来说它们是一种理想的匹配；若三刺激值不尽相同则它们不匹配，并且整个差异将近似于它们之间能感觉出的颜色差异。
色差用△E表示，△表示差异，E是德语单词Empfindung的第一个字母，含义是感觉。色差的单位是NBS，它是美国国家标准局（National Bureau of Standards）制定的，现为各国普遍采用。当△E=1时称为1个NBS色差单位，1NBS色差单位大约相当于在最优试验条件下人眼所能感觉到的最小色差的5倍。在CIE色度图中，1NBS色差单位相当于 0.0015～0.0025x或y的色度坐标变化。在孟塞尔色系中，一个孟塞尔明度单位等于10个NBS色差单位，1个孟塞尔饱和度单位等于7个NBS色差单位。
下表表示NBS单位及在色差视觉上的显著程度。
色差△E值计算方法：
从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到CIE1960UCS系统，最后到CIE1976LAB系统，一直都在向“均匀化”方向发展。CIE1931XYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系，CIE1960UCS颜色空间将1931xy色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到了改善，但亮度因数没有均匀化。
为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976（L*a*b*）空间，简称CIELAB，现在己被世界各国正式采纳并成为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
CIE1976（L*a*b*）均匀颜色空间是CIE1931标准色度学系统的非线性变换，它将XYZ直角坐标颜色空间转换为柱面极坐标，将三刺激值XYZ转换成与眼睛视觉相一致的明度L*和色度a*、b*其中a*、b*与色调、饱和度的感觉相一致。明度L*和色度a*、b*是通过颜色的三刺激值计算得到的，计算公式如下：
式中：X，Y，Z分别为物体颜色的三刺激值，Xn、Yn、Zn分别为观察样品时使用的照明光源所对应的标准照明体三刺激值。当使用D65照明光源时，Xn=94.81、Yn=100.00、Zn=107.32。
如上图所示，颜色的明度感觉用坐标轴L*表示，黑色位于最下端对应明度L*=0；白色最亮位于最上端，对应明度L*=100，a*轴与b*轴共同表示彩色的特性：a*轴正方向代表红色（偏品红）的变化，a*轴负方向代表绿色的变化；b*轴正方向代表黄色变化，b*轴负方向代表蓝色变化。a*与b*的值表示颜色感觉中的彩色成分，当a*与b*的值都为0时，颜色的饱和度为0，即非彩色，其坐标点落到坐标轴L*上。所以，所有的非彩色都位于坐标轴L上，从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。颜色的坐标点距坐标轴L越远，则颜色就越鲜艳。根据这一性质可以用a*与b*的值进一步计算色调和饱和度，并使其与颜色的感觉更加接近。
CIELAB均匀颜色空间是由L*、a*、b*构成的三维直角坐标系，如上图所示，任一个颜色在CIELAB均匀颜色空间中都是一点，颜色的明度值等于该点的L*轴的坐标值，a*与b*坐标值为该点在a*与b*坐标轴上的投影。根据图中的几何关系，该颜色的色调H可以用该点在a*-b*平面的投影到坐标原点连线与a*坐标轴的转角h*ab表示；彩度（或饱和度）C*ab，可以用该点到纵坐标原点的距离来表示。因此，可以得到：
色调角：
彩度：
根据a*与b*值的正负可以判断色调角在0°～360°内的变化：
若a*>0，b*≥0，则0°≤h*ab<90°；
若a*≤0，b*>0，则90°≤h*ab< 180°；
若 a*<0，b*≤0，则 180° ≤h*ab< 270°；
若 a*≥0，b*<0，则 270°≤h*ab< 360°。
在与颜色感觉一致的均匀颜色空间内，两个颜色样品之间的色差表示为其坐标点之间的距离即：
若定义明度差（△L*）：△L*=L*1-L*2
红度-绿都差（△a*）：△a*=a*1-a*2
黄度-蓝度差（△b*）：△b*=b*1-b*2
色差公式的几何意义，是在均匀颜色空间以标准色样的坐标点为中心的一个球，其半径等于色差的值，若规定球内的颜色满足色差容限的要求，则球外的颜色与标准色样的色差超出了色差容限范围，便不满足色差的要求。总色差还可以分解为明度差△L*ab、色调差△H*ab和彩度差△C*ab等三个感觉分量。
彩度差：
色调差：
色调差数值上等于总色差中减去明度差和彩度差，其符号取决于两样品的色调角度差△h*ab，如果△h*ab>0，则△H*ab>0；如果△h*ab<0，则△H*ab<0。
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