色差式的发展历史


色差仪批发网 / 2014-08-18
我们知道分光测色仪之所以能够实现颜色的检测和测量离不开色差公式的计算原理,也就是如果没有色差公式,分光测色仪根本不会存在。
多年来色度学上致力于寻找一个纯数学量用于整个色域上裁定颜色的匹配程度。经过几十种基于各种色序空间的色差式。其中纺织品等表面色常用CIE1976L*a*b*颜色空间,是由红绿轴、黄蓝轴和亮度轴组成的三维空间,其色差计算公式如下:
 
其中,L*—明度坐标;a*—红绿轴坐标;b*—黄蓝轴坐标;sp—颜色样品;std—标准样;C*—彩度;H0—色相角,H0=arctan(b*/a*)。
1976年后McDonald实验发现人们对明度、色相和彩度的敏感程度不同。而EIEL*a*b*色差式中没有区分人眼对颜色三个属性明度程度的差别,因此计算得到的色差和视觉评定结果有一定差距。如此计算得到的色差和视觉评定结果有一定差距。如当色差小于0.3时可认为两个颜色相同;当色差小于0.5时几乎辨别不出色差;当色差大于0.6时对于低彩度的颜色可以觉察色差;当色差大于1.0时除高彩度、高亮度的颜色外色色差明显,而对于高彩度、
高亮度的颜色即使色差大于2.0也可能看起来仍非常接近。而且在印染行业中明度差不如色相和饱和度差对总体色差的贡献大。如果以颜色的这三个特征为半径定义一个容差椭球,可以获取与视觉匹配裁定实验非常近似的结果。基于这种思路的色差式有:JPC79公式、英国SDC的CMC提出的CMC(1:c)色差式等。其中以CMC色差式的应用广泛,它改进了
CIEL*a*b*空间的均匀性,用容差数值可以评价颜色的可觉察性色差和可接受性色差,且容差和颜色在色空间上的位置无关。1988年CMC(1:c)色差式被英国采纳为标准色差式,1989年被定为AATCC标准:173-1989,后改进为173-1992,1995年ISO将其定为纺织业的国际标准:ISO105-J03.我国也赞成实施该项国际标准。
色差的测量方法
目测:目测是评价色差最原始的方法。目测色差一般按标准灰卡达到四级及以上认可为合格。
仪器测定:用分光测色仪测出颜色值,采用适当的色差式可以计算出颜色之间的色差。但颜色毕竟是一种感觉,计算的色差值还得与人们的实际感觉相符合。
配色软件中判定色差的方法
(1)配色软件都具有分光测色仪功能,可以计算基于某个色差公式的色差值,通过比较色差值与限定值的大小来判断颜色的可接受(合格)与否。目前在纺织工业计算机测配色软件中最广泛采用的是CIEL*a*b*颜色空间和CMC(1:c)色差式,如公式2所示。公式2中加权系数用于修正人眼对颜色取1=c=1;对于可接受性色差取1=2,c=1.
(2)利用服装及纺织业上的容差值数据表来判断色样的合格与否,将颜色空间中不同区域的颜色坐标及其对应的容差值类表使用。但列出的数据是不连续的,只有生产样与表中所列颜色坐标接近时才有参考意义。因此在实际应用中有一定的局限性。
(3)通过标准灰卡及对应CIEL*a*b*色差值来判定样品的可接受与否,但这种方法没有考虑色相、彩度不同时色差限不同的情况。
(4)通过容差椭圆图形化的方法判定
人眼对颜色三个属性敏感程度的差别用
CMC(1:c)中的SH,SL,SC来加权修正。由SH,SL,SC为半轴定义的椭球是颜色的容差范围,
图 CMC(1:c)色差式视觉容差椭球示意图
如图所示 图中0代表标样的坐标,及椭球的球心。在颜色空间的不同区域,依据具体的颜色值实时地计算色差公式中的加权系数,进而计算色差,可以试想与目视接近的结果。容差椭球的体积是由SH,SL,SC三个容差半轴围成的立方体的52%。因此大约有一半的颜色色差虽然小于容差限但仍不可接受。如某一个颜色总色差小于1.0,但落在容差椭球之外仍认为该色样不可接受。在程序中实现色差范围的图形化显示,可以直观地评判颜色样品的可接受与否。

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