任务三 色差及其表示方法

一、色差的含义

色差是指两个颜色在颜色知觉上的差异,它包括明度差、纯度差和色相差三方面。色差就是两个颜色在色度空间的直线距离。如果能够以两点的距离表示色差,就实现了数字表达。不同的颜色空间,计算两点之间的直线距离的方法也不相同。

二、色差的量化

色差的量化有模糊量化与数字量化:模糊量化就是用色差级别(五级九档) 量化。数字量化就是色差值和色差单位 NBS。1NBS 单位大约相当于视觉色差识别阈值的 5 倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较,则 1NBS 单位约等于 0.1 孟塞尔明度值,0.15 孟塞尔彩度值,2.5 孟塞尔 色 相 值 (纯 度 为 1 ) ; 孟塞尔系 统 相 邻 两 个色 彩 的 差别 约 为 10NBS 单 位。 根据 CIEL*a*b*色差公式,总色差 ΔE 与两个色样的亮度差 ΔL、红绿色度差 Δa 和黄蓝色度差 Δb的关系是:ΔE=(ΔL2+Δa2+Δb2)1 /2

色差公式有很多种。根据习惯和色差测量的误差大小,目前使用较多的是 CIEL*a*b*色差公式、CMC(2 : 1) 色差公式、JPC 79 色差公式等。常用的色差公式的色差值对照表如下:

表1-3 常用的色差公式的色差值对照表

三、条件等色

1.条件等色的概念

什么是条件等色? 等色就是颜色一致。条件等色就是在一定条件下,颜色才一致,而在另一条件下颜色就不一致。也就是常说的“跳灯”现象。为什么会产生这种现象呢? 我们知道颜色是物体反射光对人眼睛的刺激结果,按照颜色代替定律:凡是在视觉效果上相同的颜色都是等效的,便可互相代替,与它们的光谱组成无关。两种颜色的本质(分光反射率分布)本来就不同,而将这两种颜色判断为等色的现象就是条件等色,也称同色异谱。

通常物体表面色的条件等色(同色异谱) 分为照明体条件等色和观察者条件等色。

(1) 照明体条件等色。一对色样在不同光源下,会产生不同的色彩变化。例如:红色在红色灯光下呈现红色,在绿光灯下就是黑色; 白色在什么颜色的灯光下就显示什么颜色。某中性灰 1,中性灰2,中性灰3,中性灰4 在 D65下等色,在 A 光源下不等色。见图1-7 照明体条件等色。

(2) 观察者条件等色。一个物体的颜色,不同的观察者有不同的颜色感受。包括个人生理条件的差异和视角的差异。2°和10°视角差异、测色仪器的差异、试样大小的差异、背景颜色的差异等。

2.条件等色的评价

在实际工作中条件等色就是指照明体条件等色,即跳灯问题。条件等色的评价也就是同色异谱程度的评价。一般从定性和定量两个方面来评价。

图 1-7 照明体条件等色

(1) 定性评价。用两块布样的反射光谱曲线的差异来定性表示同色异谱程度。反射光谱曲线的形状差异大,同色异谱程度就大,反射光谱曲线形状相似同色异谱程度就小。反射光谱曲线相同就完全等色,没有同色异谱问题。

(2) 定量评价。同色异谱程度用同色异谱指数来定量表示,同色异谱指数Mi(Metamerism index) 是指在特定的标准观察者条件和特定的光源条件发生变化后,两个原来等色的样品之间的色差(DE) 大小。按照 CIE 1971 年推荐的同色异谱指数的评价方法首先选定参照光源,一般为 CIE标准光源 D65,其次选择待测光源,一般为标准光源 A,然后:

①计算两个色样在参照光源 D65下的三刺激值,用 CIE1976Lab 色差公式计算色差值(DED65) 。

②如果两个色样在参照光源下无色差,则计算在待测光源下的三刺激值和色差值(DEA) ,DEA即为同色异谱指数 Mi

③如果两个色样在参照光源 D65下有较小的色差,那么首先要对色样进行校正后再进行同色异谱指数的计算。

3.人工同色异谱的测量

人工进行同色异谱的定量测量就是直接目测两块布样在以上两种光源(或客户指定的主灯和辅灯) 下的颜色变化即可。如果两种光源下的色差超过色差范围就不合格。一般客户指定的主灯就是参照光源,副灯就是待测光源,副灯下的色差可以比主灯下色差低半级。