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同型號(hào)色差儀得出的數(shù)據(jù)不匹配？色差計(jì)算公式選對(duì)了嗎？
日期：2025-05-01 19:07
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摘要：同型號(hào)色差儀得出的數(shù)據(jù)不匹配？色差計(jì)算公式選對(duì)了嗎？ 對(duì)顏色進(jìn)行視覺(jué)評(píng)估時(shí)，人們依靠自己的顏色感知技巧判定顏色匹配。在生產(chǎn)過(guò)程中，這一主觀性可能造成客戶、供應(yīng)商、生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)的混淆和失敗。
同型號(hào)色差儀得出的數(shù)據(jù)不匹配？色差計(jì)算公式選對(duì)了嗎？
對(duì)顏色進(jìn)行視覺(jué)評(píng)估時(shí)，人們依靠自己的顏色感知技巧判定顏色匹配。在生產(chǎn)過(guò)程中，這一主觀性可能造成客戶、供應(yīng)商、生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)的混淆和失敗。
因此，顏色測(cè)量設(shè)備對(duì)許多行業(yè)至關(guān)重要。使用分光光度計(jì)測(cè)量顏色，可以溝通和比較色譜數(shù)據(jù)，獲得**結(jié)果。
為了輔助顏色決策，在可接受范圍內(nèi)的色差被稱作為色容差，可作為感知色差的標(biāo)準(zhǔn)。容差用于控制顏色，確保生產(chǎn)批次間一致性，*大限度地減少批次間差異。但即使使用色譜數(shù)據(jù)和容差來(lái)確定顏色，客戶和供應(yīng)商之間仍會(huì)有分歧。
為什么發(fā)生這種情況？
多年來(lái)，行業(yè)使用各種不同的數(shù)字系統(tǒng)。如果客戶和供應(yīng)商使用的系統(tǒng)不同，容差和可接受顏色也不同。今天我們將為您介紹*常見(jiàn)的容差方法，以供不時(shí)之需。
為什么眼見(jiàn)不為實(shí)？
人眼在區(qū)分顏色差異時(shí)存在限制。除顏色記憶喪失、眼睛疲勞、色盲和觀察條件外，眼睛也無(wú)法同時(shí)檢測(cè)色調(diào)（紅色、綠色、藍(lán)色）、彩度（飽和度）或明度和暗度方面的差異。事實(shí)上，普通觀察者首先會(huì)看到色調(diào)差異，然后看到彩度或飽和度差異，*后看到明度/暗度差異。
麥克亞當(dāng)色度圖
因此，針對(duì)可接受顏色匹配建立的公差具有三維邊界，其明度/暗度、色調(diào)和彩度限值是變化的。過(guò)去多年，公差方法不斷演變，試圖建立*契合眼睛敏感度的方法。
大衛(wèi)·麥克亞當(dāng)是*先確定人類對(duì)所有顏色的感知力限制的科學(xué)家之一。為此，他制定了各種基本標(biāo)準(zhǔn)，然后更改了每種顏色的色調(diào)、彩度和明度，直至他的觀察者注意到色靶的差異。在色度圖上繪制的*終圖表顯示了橢圓形視覺(jué)可接受區(qū)域。
CIELAB色彩空間的3D角度
CIELAB，也稱L*a*b*，是靠前國(guó)際認(rèn)可的色彩空間。L*a*b*值是從三刺激值 (X,Y,Z) 計(jì)算出的，后者是所有顏色算數(shù)模型的主干。顏色在CIELAB色彩空間中的位置由三維矩形坐標(biāo)系定義：
L*表示顏色明度或暗度
a*是顏色在紅綠軸上的位置
b*是顏色在黃藍(lán)軸上的位置
確定顏色的L*a*b*位置后，可圍繞該位置繪制矩形公差方框，以指示可接受顏色差異。
該顏色（相對(duì)較暗（L* = 42.65，a* = -23.01，b* = 10.50）的綠色/藍(lán)色陰影）在L*a*b*顏色模型中由三個(gè)數(shù)字定義。請(qǐng)注意，a*和b*均為負(fù)值，從而將測(cè)量點(diǎn)置于綠色/藍(lán)色象限內(nèi)。
不過(guò)，由于視覺(jué)可接受范圍是橢圓形而非矩形，使用公差方框的L*a*b*色彩空間內(nèi)有一些位置可能造成問(wèn)題。一些本不應(yīng)通過(guò)的顏色可能通過(guò)，而一些可接受顏色卻可能失敗。
2. L*C*h°
L*C*h°色差計(jì)算由L*a*b*值推導(dǎo)，通過(guò)算術(shù)方法將矩形坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為圓柱形極坐標(biāo)系。
L*與L*a*b*相同，代表明度平面
C*是從色彩空間中心至測(cè)量顏色的計(jì)算向量距離。C*值越大，彩度或飽和度越高
?h°是兩種顏色間的色差計(jì)算值
使用L*C* h°極坐標(biāo)系設(shè)置公差后，公差方框可向色調(diào)角方向旋轉(zhuǎn)。這更匹配人類對(duì)顏色的感知，減少了人類觀察者與儀器讀數(shù)或數(shù)值間的不一致幾率。
下圖顯示了同一顏色屏幕上的相同藍(lán)色-綠色點(diǎn)，顯示為L(zhǎng)*a*b*，但使用L*C*h°系統(tǒng)。
下圖比較了L*a*b*和L*C*h°的公差。黑色橢圓顯示了公差范圍內(nèi)視覺(jué)可見(jiàn)的顏色范圍，感知橢圓周圍的紅色矩形被顏色測(cè)量軟件標(biāo)記為“符合公差”。
圖中可見(jiàn)，L*C*h°系統(tǒng)更接近人類感知，但不如后者準(zhǔn)確。
3. CMC、CI94和CIE2000
*新和*廣泛接受的公差方法為橢圓形——DECMC、CIE94和CIE2000。這些并非新的色彩空間，而是基于色彩空間位置計(jì)算出的顏色差異。這樣，視覺(jué)評(píng)價(jià)與儀器測(cè)量顏色差異之間有更好的一致性。
CMC公差模型
上圖右邊顯示了三維顏色模型的一個(gè)片段，沿中軸線對(duì)分。中心為灰色，彩度沿任意方向向外增加。右側(cè)為紅色，色調(diào)角為零。色調(diào)沿逆時(shí)針偏移為橙色、黃色、綠色等。
上述公差系統(tǒng)圍繞目標(biāo)顏色在色彩空間內(nèi)建立了公差橢圓。橢圓代表接受量，尺寸依據(jù)色彩空間內(nèi)的位置自動(dòng)變化，以更符合視覺(jué)顏色感知。
可以發(fā)現(xiàn)，色彩空間橙色域內(nèi)的橢圓比綠色域內(nèi)的飽滿橢圓更長(zhǎng)、更窄。橢圓尺寸和形狀同時(shí)隨彩度增加而變化。
借助這些公式，用戶可以改變橢圓整體尺寸以提高可接受性。人眼對(duì)明度 (l) 維度偏移的接受性一般高于彩度(c)（色調(diào)和彩度）維度偏移。
盡管顏色公差系統(tǒng)還不**，但這些橢圓公差方法*大限度地體現(xiàn)了顏色差異，因此成為許多行業(yè)的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)顏色進(jìn)行視覺(jué)評(píng)估時(shí)，人們依靠自己的顏色感知技巧判定顏色匹配。在生產(chǎn)過(guò)程中，這一主觀性可能造成客戶、供應(yīng)商、生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)的混淆和失敗。
因此，顏色測(cè)量設(shè)備對(duì)許多行業(yè)至關(guān)重要。使用分光光度計(jì)測(cè)量顏色，可以溝通和比較色譜數(shù)據(jù)，獲得**結(jié)果。
為了輔助顏色決策，在可接受范圍內(nèi)的色差被稱作為色容差，可作為感知色差的標(biāo)準(zhǔn)。容差用于控制顏色，確保生產(chǎn)批次間一致性，*大限度地減少批次間差異。但即使使用色譜數(shù)據(jù)和容差來(lái)確定顏色，客戶和供應(yīng)商之間仍會(huì)有分歧。
為什么發(fā)生這種情況？
多年來(lái)，行業(yè)使用各種不同的數(shù)字系統(tǒng)。如果客戶和供應(yīng)商使用的系統(tǒng)不同，容差和可接受顏色也不同。今天我們將為您介紹*常見(jiàn)的容差方法，以供不時(shí)之需。
為什么眼見(jiàn)不為實(shí)？
人眼在區(qū)分顏色差異時(shí)存在限制。除顏色記憶喪失、眼睛疲勞、色盲和觀察條件外，眼睛也無(wú)法同時(shí)檢測(cè)色調(diào)（紅色、綠色、藍(lán)色）、彩度（飽和度）或明度和暗度方面的差異。事實(shí)上，普通觀察者首先會(huì)看到色調(diào)差異，然后看到彩度或飽和度差異，*后看到明度/暗度差異。
麥克亞當(dāng)色度圖
因此，針對(duì)可接受顏色匹配建立的公差具有三維邊界，其明度/暗度、色調(diào)和彩度限值是變化的。過(guò)去多年，公差方法不斷演變，試圖建立*契合眼睛敏感度的方法。
大衛(wèi)·麥克亞當(dāng)是*先確定人類對(duì)所有顏色的感知力限制的科學(xué)家之一。為此，他制定了各種基本標(biāo)準(zhǔn)，然后更改了每種顏色的色調(diào)、彩度和明度，直至他的觀察者注意到色靶的差異。在色度圖上繪制的*終圖表顯示了橢圓形視覺(jué)可接受區(qū)域。
同型號(hào)色差儀得出的數(shù)據(jù)不匹配？色差計(jì)算公式選對(duì)了嗎？
表達(dá)顏色的方式
1. CIELABCIELAB色彩空間的3D角度
CIELAB，也稱L*a*b*，是靠前國(guó)際認(rèn)可的色彩空間。L*a*b*值是從三刺激值 (X,Y,Z) 計(jì)算出的，后者是所有顏色算數(shù)模型的主干。顏色在CIELAB色彩空間中的位置由三維矩形坐標(biāo)系定義：
L*表示顏色明度或暗度
a*是顏色在紅綠軸上的位置
b*是顏色在黃藍(lán)軸上的位置
確定顏色的L*a*b*位置后，可圍繞該位置繪制矩形公差方框，以指示可接受顏色差異。
該顏色（相對(duì)較暗（L* = 42.65，a* = -23.01，b* = 10.50）的綠色/藍(lán)色陰影）在L*a*b*顏色模型中由三個(gè)數(shù)字定義。請(qǐng)注意，a*和b*均為負(fù)值，從而將測(cè)量點(diǎn)置于綠色/藍(lán)色象限內(nèi)。
不過(guò)，由于視覺(jué)可接受范圍是橢圓形而非矩形，使用公差方框的L*a*b*色彩空間內(nèi)有一些位置可能造成問(wèn)題。一些本不應(yīng)通過(guò)的顏色可能通過(guò)，而一些可接受顏色卻可能失敗。
2. L*C*h°
L*C*h°色差計(jì)算由L*a*b*值推導(dǎo)，通過(guò)算術(shù)方法將矩形坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為圓柱形極坐標(biāo)系。
L*與L*a*b*相同，代表明度平面
C*是從色彩空間中心至測(cè)量顏色的計(jì)算向量距離。C*值越大，彩度或飽和度越高
?h°是兩種顏色間的色差計(jì)算值
使用L*C* h°極坐標(biāo)系設(shè)置公差后，公差方框可向色調(diào)角方向旋轉(zhuǎn)。這更匹配人類對(duì)顏色的感知，減少了人類觀察者與儀器讀數(shù)或數(shù)值間的不一致幾率。
下圖顯示了同一顏色屏幕上的相同藍(lán)色-綠色點(diǎn)，顯示為L(zhǎng)*a*b*，但使用L*C*h°系統(tǒng)。
下圖比較了L*a*b*和L*C*h°的公差。黑色橢圓顯示了公差范圍內(nèi)視覺(jué)可見(jiàn)的顏色范圍，感知橢圓周圍的紅色矩形被顏色測(cè)量軟件標(biāo)記為“符合公差”。
圖中可見(jiàn)，L*C*h°系統(tǒng)更接近人類感知，但不如后者準(zhǔn)確。
3. CMC、CI94和CIE2000
*新和*廣泛接受的公差方法為橢圓形——DECMC、CIE94和CIE2000。這些并非新的色彩空間，而是基于色彩空間位置計(jì)算出的顏色差異。這樣，視覺(jué)評(píng)價(jià)與儀器測(cè)量顏色差異之間有更好的一致性。
CMC公差模型
上圖右邊顯示了三維顏色模型的一個(gè)片段，沿中軸線對(duì)分。中心為灰色，彩度沿任意方向向外增加。右側(cè)為紅色，色調(diào)角為零。色調(diào)沿逆時(shí)針偏移為橙色、黃色、綠色等。
上述公差系統(tǒng)圍繞目標(biāo)顏色在色彩空間內(nèi)建立了公差橢圓。橢圓代表接受量，尺寸依據(jù)色彩空間內(nèi)的位置自動(dòng)變化，以更符合視覺(jué)顏色感知。
可以發(fā)現(xiàn)，色彩空間橙色域內(nèi)的橢圓比綠色域內(nèi)的飽滿橢圓更長(zhǎng)、更窄。橢圓尺寸和形狀同時(shí)隨彩度增加而變化。
借助這些公式，用戶可以改變橢圓整體尺寸以提高可接受性。人眼對(duì)明度 (l) 維度偏移的接受性一般高于彩度(c)（色調(diào)和彩度）維度偏移。
盡管顏色公差系統(tǒng)還不**，但這些橢圓公差方法*大限度地體現(xiàn)了顏色差異，因此成為許多行業(yè)的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。