色差是颜色科学量化的重要参数,指的是不同颜色在特定颜色空间中的距离,可以通俗理解成颜色的差异,英语为Color Difference,是颜色科学领域非常关注的概念。那么,色差的单位是什么?色差的范围多少合格?下文作了介绍。
色差是颜色科学量化的重要参数,指的是不同颜色在特定颜色空间中的距离,可以通俗理解成颜色的差异,英语为Color Difference,是颜色科学领域非常关注的概念。在纺织印染、包装印刷、汽车制造、塑料、涂料和食品药品等相关色彩工业生产过程中,都需要对产品的颜色进行质量管控,以确保其符合行业标准或者客户的品质需求。在这些工业应用中需要用定量的可视化指标来表达颜色的差异。在比较理想的状态下,色差是需要根据人眼的视觉特性呈现出来,也就是色彩的数据化结果需要跟视觉匹配度的一致性完美契合,理解成相同的人眼视觉间隔同时拥着相同的颜色差异数值。科学上把以数值描述实际色样之间的色彩差异程度的量值叫做颜色色差。计算色差结果的评价模型为色差公式。理想的色差计算公式应该是建立在一定的均匀颜色空间上,是为了确保预测色差值与目视测量结果之间具有很高的匹配度。
色差是进行颜色品质管理的重要依据。色差的大小,影响产品的评级以及客户是否认可。传统目视评估的方法具有误差大,外界因素干扰多,主观性较强等缺点,采用仪器测量并依据色差公式进行质量控制是越来越多的行业共识。目前主流的色差公式包括国际照明委员会CIE推荐使用的CIELAB,CIE94和CIEDE2000,以及由英国颜色测量委员会提出的CMC色差公式等。
般来讲,从拿到颜色样品到根据计算结果做出客观色差评价,大致需以下三个步骤:
1.测量样品
即使用合适的颜色测量仪器(光谱光度计)以获得代表样品光学特性的分光反射率ρ(λ)或分光透过率τ(λ);
2.计算三刺激值
即通过色度学的基础数据和测得的样品分光反射率,按规定公式求取三刺激值。实际上是客观定量地给出样品的颜色对人眼视网膜上视觉感光细胞产生的刺激,这种刺激通过神经冲动传至大脑,最终形成颜色的主观感觉;
3.计算色差值(△E)
即按一定的色差公式,计算出两样品间的色差,可以理解为这一色差值反映了两个不同的色刺激在大脑中产生的感觉上的差别。这也是为什么选用△E作为色差符号的原因。希腊字母△表示“在……方面的差别”,而E则是德语单词Empfindung(感觉)的第一个字母。
作为色差的计算单位,以前常用NBS(National Bureau of Standards)。这一色差单位是以贾德(Judd)—亨特(Hunter)建立起来的色差计算公式的单位为基础推出来的,贾德最先建立起UCS色度图,这个色度图在很长一段时间内是美国色度计算的基础,然而在三角坐标中处理很不方便,后来斯科菲尔德(Scofeld)—贾德—亨特把它转换成了a—β色度图,该系统与x—y色度坐标之间的转换关系为:
利用这一色度坐标可按下式计算色差。
式中:K——光泽影响系数,测定纺织品时,K=10(受观测条件的影响)。一般在普通实验室中,有光泽的面取K=2.5,无光泽的面,取K=0,半光泽的面,取K=1。
fg——调整系数。
用这一色差式计算的色差单位为NBS单位,NBS单位曾被作为所有色差计算公式的单位,并且延续了很长一段时间。20世纪70年代以后,大量色差式相继出现,一律采用相同的标准计算单位既不可能,也没有必要。所以,就采取了标注计算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等,不再使用NBS单位。
经常有用户问使用色差仪检查产品时数值相差多少为合格?其实正常情况下总色差大约0.8就能够分辨出色差,但是不同行业,不同厂家,不同产品的要求不一样,对色差要求有一定差异。在印刷行业因为色彩属于比较难控制的,所以,色彩范围要求相对而言比较宽松,只要在1.5-3这个范围以内都被认为是正常的。要是电子产品行业则要求色差控制在0.5以内,如果是纺织业色差要求是在2.0范围以内,它的色差范围也比较大,原因跟印刷行业差不多。而塑胶行业和涂料行业的色差都要求控制在1.0以内,如果超过了这个范围,那么,这样的产品无疑是不合格的,所以,大家在使用色差仪的时候需要根据具体的行业来看测出来的色差是否正常。
另外在使用色差仪时,用户自身的操作不当,也会导致测量的结果不准确。例如色差仪电源电压不稳定,光源发光就不稳定;校准板未能够成功校准;测量样品的测量面积过小,少与仪器镜头面积等等。用于可以根据色差仪操作规范要求,正确的完成测色步骤。
一般情况下色差仪都会给出相应的L*,a*,b*,△E相应的结果。你可以根据实际结果来比对,根据过往的经验:
当△E在0-1之间,色差肉眼是分辨不出来的。
若△E在1-2之间,人的眼睛轻微的察觉了,如果色差敏感度不高的话,还是看不出来。
如果△E在2-3之间,可以稍微清晰的辨别出物质间的色差,不过相对来说还不是很明显。
一旦△E达到了3.5-5之间,色差就非常明显了。
那么△E在5以上,看起来就是两种颜色了。
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