色差仪为什么要使用色差△E值？色差△E值是怎么计算的？

色差仪作为颜色检测的光电仪器，可以自动的比较两个样品之间的颜色差异，然后给出相应的色差数值△L、△a、△b、△E，但是我们在进行色差评定时，往往只会使用色差△E值。色差仪为什么要使用色差△E值？色差△E值是怎么计算的？本文为大家做了相应的介绍。

色差仪为什么要使用色差△E值？

1.现有颜色理论的缺陷

颜色理论现有的不足，加上光谱测量的复杂性和数学处理的复杂性，各国各公司按照国际标准研制的色差仪，测量从红到蓝各种同样颜色的同一块色板的结果总有一定的差异。

2.色差仪台间差的影响

就是同一公司的同一型号仪器，目前采用氙灯或卤素钨丝灯照明的传统的分光色差仪，就算新的、正常工作的色差仪。便携式仪器间的一致性达到的水平：例如XTH一般平均是0.15△E，最大要达到0.25△E。只有昂贵的双光束（一束同时检测点亮的照明灯的光谱）的参比级的台式分光色差仪（必须每年定期维护和用传递标准的一套彩砖定标）才可达到0.08△E。这样，测同样一块标准色板，两台仪器读数就会不同。随着仪器使用时间的推移，特别是各台仪器使用者对随机自带的校准白板保管使用的不同，这种差异还会扩大。所以，完全采用Lab数值，即所谓“数字标准”传递颜色标准的难度就很大。这既要求仪器有很高的仪器间一致性指标，又要求仪器有极高的长期稳定性和短期稳定性，仪器的白标准板也不能经常使用（做到可以长期保持稳定不变色）。所以使用传统色差仪的用户，到目前为止，传递颜色标准还大都使用标准色板传递。做不到用颜色标准板的Lab数值作为控制颜色品质的传递标准。

3.色差仪△E值的稳定性

尽管不同仪器测得的颜色三刺激值有偏差，但是用于同一块参照标准与另外的样板间比较色差，不同仪器测得的色差值：△E，△a，△b却是非常接近的。这也正好是人们对颜色管理的基本要求。所以有了参照标准后，不同仪器测得的色差值就有了实际应用价值。这也是色差仪得到普遍应用的原因。下一个要解决的问题就是如何定义容许的色差，即可接受的允差。各方将通过协议，用参比标准色板和约定的可接受允差来共同建立对产品的颜色管理系统，避开用三刺激值Lab的具体值来管理。

色差△E值是怎么计算的？

色差的评估问题一直是颜色科学领域内和实际生活中一个重要问题，客观的测量或评价两个给定色样之间的色差，长期以来被认为是工业界异性非常困难而又迫切的问题。而且理想的色差公式的计算结果与目测应有良好的一致性，可真正使用近试统一的色差宽容度用于质量控制。因此，在基础色度学的基础上推导出一种色差公式和对应的色度空间，使得计算的色度值与目测结果较为均匀一致。

常用的色度空间是CIELAB色空间，它是利用L*，a*，b*三个不同的坐标轴，指示颜色在几何坐标图中的位置及代号。它是基于一种颜色不能同时既是绿又是红、既是蓝又是黄这种理论而建立起来的。一种颜色用CIEL*，a*，b*表示时，L*轴表示明度，黑在底端，白在顶端；+a*表示红色，-a*表示绿色；+b*表示黄色，-b*表示蓝色。任何颜色的色彩变化可以用a*，b*数值来表示，任何颜色的层次变化可以用L*数值来表示，用L*，a*，b*三个数值就可以描述自然界中的任何色彩，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2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可用下列公式来计算：

明度差：△L=L*₁-L*₂

色度差：△a=a*₁-a*₂；△b=b*₁-b*₂

总色差：△E=[(△L)²+(△a)²+(△b)²]^1/2

色差△E值的单位是什么？

色差是指两个试样在颜色知觉上的差异，它包括明度差、彩度差和色相差三方面。色差是指两个颜色经测色仪器测量后，再经色差公式计算出的这两个颜色的差异值。颜色间的差异值以DE或△E表示。E是德语单词Empfindung（感觉）的第一个字母；D是希腊字母，表示某方面的差别。DE表示两个颜色彼此间的差异值。△E表示色彩空间内两个色样彼此间的距离差距。

作为色差的计算单位，以前常用NBS。1939年，美国国家标准局采纳贾德等人的建议而推行Y1/2，a，b色差计算公式，并采用此公式计算颜色差别的大小，以绝对值1作为一个单位，称为“NBS色差单位”。

1NBS色差单位其实是一种色差计算公式下的单位，不过市场上的高精度色差仪产品有很多都包含多种色差计算公式，比如三恩时色差仪就包含多种色差公式。这种情况下我们就无法说NBS就是色差的单位。虽然不同色差公式的单位都和NBS单位大致同样，不过其实还会有一定的区别。所以应用不同的色差公式的时候，色差的单位其实是不同的。

NBS单位曾经被作为所有色差计算公式的单位，持续了较长一段时间，不过在上世纪七十年代以后，随着大量的色差公式出现(如上面的CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*)，一律采用同样的标准计算单位就显得不精准，并且也没有必要。为了更为科学合理表示色差值，大家就会直接采用△ECIE、△ECMC不再应用NBS单位。

可以看出来色差其实也没有固定的单位，所以用户在表述测量结果的时候，只需要注明是何种色差计算公式即可。