色差评定为什么要使用色差数值△L、△a、△b和△E？

我们在使用色差仪对样品颜色进行定量描述时，色差仪会依据相应的颜色空间给出颜色数值，目前色差仪常用的颜色空间就是LAB颜色空间，在此空间下色差仪会给出相应的L、a、b值比色后的△L、△a、△b和△E差值，但我们在评定样品颜色差异时，往往不用L、a、b值而用△L、△a、△b和△E值，这是为什么呢？本文为大家做了简要的介绍。

色差数值△L、△a、△b和△E的含义：

色差仪作为光电仪器，在检测样品颜色时，模拟的是人眼看色的过程，其常用的是CIE Lab色空间，CIE Lab色空间由照度（L）以及有关色彩的a和b这3个要素组成。L轴以亮度表示黑白，其中，0为黑，100为白；a轴正值为红，负值为绿，0为中性；b轴正值为黄，负值为蓝，0为中性。所有颜色均可以通过Lab色空间感知并测量。以上数据也可以用来表示标样与测试样的色差，并通常以△Eab（总色差）、△L、△a和△b表示，其中，△L为正时表明测试样较标准样浅（偏白），△L为负时表明测试样较标准样深（偏黑）；△a为正时表明测试样较标准样红（偏红），△a为负时表明测试样较标准样绿（偏绿）；△b为正时表明测试样较标准样黄（偏黄），△b为负时表明测试样较标准样蓝（偏蓝）；△Eab（或△E）为总色差，表示色差偏移的方向，值越大，表明色差越大。

色差评定使用色差数值△L、△a、△b和△E的原因：

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△L、△a、△b、△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。

常用的△L、△a、△b、△E值计算公式：

通过不断的研究，研究人员在解决解决标样和样品之间的真实色差结果和人眼检测一致性问题上去的突破性进展。通过引入色差公式将色差结果量化。并对于不同的颜色提出相应的色差公式。在世界范围内CIE LAB、Hunter、CIE 94、CIE LUV、CMC（1：C），CIEDE 2000等色差公式比较常用，其中CIE 1976 LAB（或L*、a*、b*）色彩空间图已作为国际通用的测色标准，被世界各国正式采纳，它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。

Lab色彩模型是由亮度（L）、色调和饱和度三个要素组成。

亮度，用L表示，L值越大，表示越白。L的值域由0到100，L=100表示白色，L=50时，就相当于50%的黑即灰色，L=0表示黑色。

色调（通常用a和b表示）是指彩色光的颜色类别，通常用十字坐标表示，a表示从洋红色至绿色的范围，b表示从黄色至蓝色的范围。a和b 的值域都是由+127~-128，“+a”表示偏红的程度，“-a”表示偏绿的程度；“+b”表示偏黄的程度，“-b”表示偏蓝的程度。如+127 a就是洋红色，渐渐过渡到-128 a 的时候就变成绿色。同理，+127b表示黄色，-128b则是蓝色。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：ΔL 表示材料实际亮度与标准亮度之间的差值；Δa表示材料颜色在偏红绿程度上与标准值之间的差值；Δb表示材料颜色在偏黄蓝程度上与标准值之间的差值；ΔE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，AE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ΔE可用下列公式来计算：

明度差：ΔL=L₁*-L₂*

色度差：Δa=a₁*-a₂*；Δb=b₁*-b₂*

总色差：ΔE=[（ΔL）²+（Δa）²+（Δb）²]^1/2