色差色深與白度

關于色差色深與白度色差：用數據來描述顏色的差別。目前相對比較經典和使用較廣泛的色差公式主要有：CIELABCIELUVFMC－ⅡHunterCMC（l:c)CIE94CIEDE2000第一節(jié)色差及其應用第2頁,共52頁，2024年2月25日，星期天可感知性（可察覺性）評價：指觀察者能夠看得到的顏色差別。除與觀察者的視覺辨別閾值有關外，還與觀察者的心理、生理等因素有關?？山邮苄裕侵赣^察者能否接受被觀察顏色的差別。

除了與觀察者的主觀意識、生活習慣有關外，還與產品的技術指標有很大的關系。

色差評價第3頁,共52頁，2024年2月25日，星期天亮度差sp－試樣std－標樣正值，樣品比標樣亮些負值，樣品比標樣暗些

飽和度差

正值，表示樣品比標樣鮮艷些負值，表示樣品的鮮艷度比標樣差些（一）CIELAB色差公式一、色差公式第4頁,共52頁，2024年2月25日，星期天色度差總色差色調差第5頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（二）JPC79色差公式

R.McDonald于1980年提出，以使用55種顏色的640對染色樣品進行的色差寬容度試驗結果為基礎，建立在ANLAB色空間上。首次對三項分色差引入了調整參數Lt、Ct和Ht，表示以標樣為中心的一個橢球代表顏色寬容度的范圍，其橢球三個半軸的長度分別為Lt、Ct和Ht

。這使得ΔE可隨待評價樣品的顏色特性而改變，以改善與目視評價的一致性。第6頁,共52頁，2024年2月25日，星期天ΔL：由ANLAB色差公式計算得到的明度差；ΔH：由ANLAB色差公式計算得到的色相差；ΔC：由ANLAB色差公式計算得到的飽和度差。

Lt=0.08195L/(1+0.01765L)Ct=0.0638C/(1+0.0131C)+0.638

Ht=T·Ct，若C<0.638，則T=1；若C≥0.638,h

≤164°或h≥345°，則T=0.36+｜0.4cos(h+35)｜當164°<h<345°時，T=0.56+｜0.2cos(h+168)｜

第7頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（三）CMC（l:c）色差公式第8頁,共52頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共52頁，2024年2月25日，星期天標準樣品和試樣的色度參數，都可以由CIELAB色差公式計算得到。第10頁,共52頁，2024年2月25日，星期天在對色差的感知性進行評價時，推薦采用l︰c=1︰1一般在涂料、塑料行業(yè)，推薦采用l︰c=1︰1在對色差的可接受性進行評價時，推薦采用l︰c=2︰1在紡織印染等行業(yè)對產品質量進行控制，大多推薦采用l︰c=2︰1l:明度權重因子

c:彩度權重因子調節(jié)明度和飽和度相對寬容度的兩個參數，以適應不同行業(yè)對顏色測量的需要。第11頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（四）BFD(l:c)色差公式

M.R.Luo和B.Rigg于1987年提出BFD色差公式。BFD色差公式與CMC(l:c)色差公式的主要變化：1．在計算公式中使用了RT(ΔC*/DC)(ΔH*/DH)項2．用一個新的明度坐標LBFD取代CIEL*a*b*

色空間中的L*第12頁,共52頁，2024年2月25日，星期天DC=0.035C*/(1+0.00365C*)+0.521DH

=DC(GT+1-

G)G={(C*)4/[(C*)4+14000]}1/2T=-0.627+0.055cos(h-254)-0.04cos(2h-136)+0.07cos(3h-32)+0.049cos(4h+114)-0.015cos(5h-103)RT=RHRCRH

=0.26cos(h-308)-0.379cos(2h-160)-0.636cos(3h+254)+0.226cos(4h+140)-0.194cos(5h+280)RC={(C*)6/[(C*)6+7×107]}1/2

LBFD=54.6lg(Y+1.5)-9.6用于判斷產品合格與否時，推薦使用l:c=1.5:1第13頁,共52頁，2024年2月25日，星期天由CIELAB色差公式計算得到

參數因子（通常為常數）如果色差刺激符合參照條件，則

對于紡織行業(yè)，建議采用

（五）CIE94色差公式第14頁,共52頁，2024年2月25日，星期天照明光源：模擬D65相對光譜功率分布的光源。照度：10001x觀察者：具有正常色覺。背景：具有中等明度(L*=50)的均勻灰色。觀察模式：物體色。色樣大小：大于4o視場。色樣間隔：一對色樣的兩個樣品邊緣直接接觸，

使色樣對的間距最小。色樣的色差幅度：0至5個CIELAB色差單位。色樣表面結構：顏色均勻單一，無可見的花紋

或不均勻性。參照條件第15頁,共52頁，2024年2月25日，星期天a.總色差ΔV=kE-1ΔEoo（六）CIEDE2000色差公式第16頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

V：被知覺的色差

E00：CIEDE2000總色差，kE

-1稱為總色差視覺敏感度(對于一般的工業(yè)色差評估，可以直接用總色差

E00表示被知覺的色差)。

L′、

C′、

H′：明度差、彩度差、色相差kL，kC、kH：參數因子（與實驗條件有關的校正系數）SL、SC、SH：權重函數，用來校正顏色空間均勻性RT：旋轉函數，校正色空間藍色區(qū)域容差橢圓主軸方向的偏轉。第17頁,共52頁，2024年2月25日，星期天1.明度差、彩度差、色調差的計算ΔL′=Lsp′-Lstd′ΔC′=Csp′-Cstd′ΔH′=2(Csp′

Cstd′)0.5sin(Δh′/2)其中Δh′=hsp′-hstd′;

L′=L*,a′=a*(1+G)

b′=b*

C′=(a′2+b′2)0.5

h′=tan-1(b′/a′)Δh′≠270oΔh′=-90ohsp′=300ohstd′=30o注意:第18頁,共52頁，2024年2月25日，星期天極坐標

L′、

C′、

H′色差試樣L′=71.9C′=58.9h′=80.0o標樣L′=69.7C′=61.8h′=78.5o色差L′=+2.2D=-2.9H′=+2.0C′DD第19頁,共52頁，2024年2月25日，星期天2.

權重函數其中,,表示它們的算術平均值。h′=345ohsp′=300ohstd′=30oh′≠165o注意:第20頁,共52頁，2024年2月25日，星期天3.旋轉函數

CIEDE2000色差公式中的參數因子kL

、kC、kH也被用于修正實際觀察條件的變化，其使用條件及取值與CIE94色差公式相同。

第21頁,共52頁，2024年2月25日，星期天二、色差的描述在測色配色系統(tǒng)的色差檢測結果中，除總色差外，還應考慮分色差的數值，以了解色樣的深淺、艷暗、色調在總色差中占的比重，以哪些偏差為主。采用ΔC和ΔH組合或Δa和Δb組合來評價產品的色光特性（艷度，色相）。ΔC和ΔH組合較適合飽和度較高（色相角h可作為特征值）的樣品顏色的判定。Δa和Δb組合在飽和度較低的樣品的色光評定中效果較好，如黑，灰，棕等，這些顏色難以將色相角h作為特征值。第22頁,共52頁，2024年2月25日，星期天標樣位置正負色調偏差標樣位置正負色調偏差第Ⅰ象限Δa>0偏紅第Ⅲ象限Δa>0不夠綠Δa<0不夠紅Δa<0偏綠Δb>0偏黃Δb>0不夠藍Δb<0不夠黃Δb<0偏藍第Ⅱ象限Δa>0不夠綠第Ⅳ象限Δa>0偏紅Δa<0偏綠Δa<0不夠紅Δb>0偏黃Δb>0不夠藍Δb<0不夠黃Δb<0偏藍色調偏差的含義第23頁,共52頁，2024年2月25日，星期天照明體色差公式D65AF2F7F11CIELAB2.4712.2192.2202.3222.072CMC(2︰1)2.3302.4922.2132.1502.045CMC(1︰1)2.3352.4962.2242.1852.060光源對色差的影響第24頁,共52頁，2024年2月25日，星期天三、殘余色差(residuldifference)亦稱模擬等深色差。指將深度有差異的兩塊樣品，按照一定的關系，計算出深度一致時的色差。當明度改變時，顏色的色相和飽和度也有不同程度的變化。處理方法：先作等深處理，再求色差。第25頁,共52頁，2024年2月25日，星期天據kubelka-munk函數和K/S值與染料用量間的比例關系，計算調整到深度相等時試樣的K/S值：St：試樣深度與標樣深度的比值；以這組反射率數據，得出和標樣等深的“虛擬”的染樣按指定的色差公式計算試樣的殘余色差。再按下式反推出等深試樣在波長λ處的反射率值：第26頁,共52頁，2024年2月25日，星期天四、色差應用（一）產品的合格判定1．基于ΔL，Δa，Δb容差系統(tǒng)的評判在標樣的周圍分別對ΔL，Δa，Δb設定相應的界限，形成一個長方體的“盒子”。區(qū)域內的試樣被認為合格。區(qū)域外為不合格。第27頁,共52頁，2024年2月25日，星期天軟件處理：把三維的坐標系統(tǒng)拆分為一個二維和一個一維的系統(tǒng)，坐標軸為ΔL，Δa和Δb。Δa—Δb平面上的白色矩形表示在色相和飽和度方面的合格范圍。ΔL軸上的上下兩根白線表示明度方面的容差。第28頁,共52頁，2024年2月25日，星期天2．基于ΔL、ΔC、ΔH容差系統(tǒng)的評判以ΔL、ΔC、ΔH來定義容差橢圓寬容度的范圍第29頁,共52頁，2024年2月25日，星期天3．基于CIELAB的ΔE容差系統(tǒng)的評判試樣1和試樣2，與標樣的ΔL，Δa相同，只有Δb正負號相反，從圖中可看出試樣2由于有較大的色相偏差，目測為不可接受。第30頁,共52頁，2024年2月25日，星期天4．基于CMC色差公式容差系統(tǒng)的評判設定商業(yè)系數(commercialfactor簡寫為cf)界限值后，如果計算出的DECMC大于此界限值，就判為不合格；如果小于界限值，就判為合格。cf對容差橢球的形狀和大小有影響第31頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（二）趨勢圖生產廠提供一些用于判斷不同批次間的偏差是否在允許范圍內的必要的信息。有助于分析生產工藝是否處于正常狀態(tài)。圖中超出上下限的樣品，雖對于標樣是合格，但因它們的批次間色差過大，所以同樣被判為不合格。第32頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（三）色光分類利用色差公式中的分色差來控制顏色產品質量。人眼對分色差的色相變化最敏感，其次是飽和度，最后才是明度。根據人眼對三個分色差不同的敏感程度和所能感受的變化量，對染品進行分類時，三個參數的分類等級界限值通?？刂茷椋害=0.8、ΔC=0.4、ΔH=0.2。第33頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（四）色牢度儀器評級1．變色牢度的儀器評級對經過色牢度試驗的試樣和未經處理的原樣分別進行測量，計算轉換成相應的灰卡級數第34頁,共52頁，2024年2月25日，星期天用計算出的確定顏色改變的灰卡級數

第35頁,共52頁，2024年2月25日，星期天分別測量在色牢度試驗中與受試織物相接觸的貼襯織物和空白試驗中的貼襯織物，計算其在CIELAB色空間的ΔE*和ΔL*，轉換為沾色的級數SSR

。2．沾色牢度的儀器評級沾色級數在1~4級沾色級數在4~5級第36頁,共52頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)顏色深度一、色深公式

Kubelka-Munk函數的簡化形式（一）用(K/S)值表示色深K/S=(1-R)2/2R

第37頁,共52頁，2024年2月25日，星期天用各個波長下的(K/S)值代替該波長的反射值，代入計算三刺激值的公式：（二）用偽三刺激值之和INTEG值表示色深該公式也被稱為（Gardland公式）

INTEG=F(X)+F(Y)+F(Z)INTEG值越大，顏色越深。第38頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（三）Gall色深公式—B公式K：常數。由相應標準深度的灰色的明度值Y

按Y=(K/10)2計算得到，算得的K

值作為常數使用：K1/1=19、K1/3=29、K1/9=41、K1/25=56、K1/200=73

Y：刺激值Y，決定試樣的明度。

a(φ)：與色調有關的經驗系數。

S

：在CIEx-y色品圖中，顏色點與消色點之間的距離，即顏色的飽和度。第39頁,共52頁，2024年2月25日，星期天二、色深的應用染料的相對強度表示某一染料相對于標準品的發(fā)色能力，如試樣采用與標樣相同的染色濃度染色，所得顏色深度相等，那么該試樣的相對強度就是100分(100%)；若深度比標樣淺，則強度低于100分；反之則高于100分。（一）相對強度的計算下標t

：試樣；下標s：標樣；C

：染制樣品所用的染料濃度；F：染料以濃度C的用量在織物上產生的顏色深度。第40頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（二）1/1標準深度的確定同一只染料，染色深度不同，測出的色牢度也不相同。1/1標準深度應具有的明度值：CIELAB色空間中不同色區(qū)的界限角，n=1,2…△L在±0.5之間，符合1/1標準深度?！鱈＜－0.5，比1/1標準深度為深。△L＞0.5，比1/1標準深度為淺。第41頁,共52頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)白度由國際標準化組織ISO推薦的CIE雙參數白度公式是一種相對白度評價方法，在特定的光源下，計算公式為：一、CIE白度公式第42頁,共52頁，2024年2月25日，星期天白度值，代表樣品的白度；值越大，白度越高；淡色調值，代表樣品的色調偏移值；正值偏綠，負值偏紅；樣品三刺激值中的Y刺激值；樣品的色度坐標；完全漫反射體的色度坐標。

第43頁,共52頁，2024年2月25日，星期天公式規(guī)定使用范圍

超出這個范圍，認為已不屬于白色范疇。第44頁,共52頁，2024年2月25日，星期天迄今為止最嚴密的白度評價方法。二、GANZ白度公式白度色調值

參數D、P、Q、C

和m、n、k，可用CIBA-GEIGY12塊密胺塑料標準白板作標尺，在校正該儀器光源的紫外含量后求出。第45頁,共52頁，2024年2月25日，星期天同色同譜色：如果兩個物體具有完全相同的光譜反射率R或光譜透射率T，那么無論在任何光源下和任一標準觀察者條件下都會是同樣的顏色，稱這兩個物體的