我们在使用色差仪进行颜色测量时,色差仪会给出相应的L、a、b值及比色后的△L、△a、△b和总色差△E值,但是在产品实际色差评定的过程中,我们一般以总色差△E值作为评定产品色差的标准,而不使用△L、△a、△b值,这是为什么呢?本文介绍了色差评定使用△E值的原因及△E值的影响因素。
色差评定用总色差△E值的原因:
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△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ΔE值的影响因素:
在实际生活和生产中的色差是指两个样品颜色的接近程度。在研究过程中,色差的测量和评价需要大量的数据进行对比分析,影响色差的因素主要有以下三种。
1.研究过程中的客观因素
主要是取样点的选取、不同研究人员对同种色差的判别、所使用的光源以及照明角度,研究室条件以及样品的自身性质等。
2.样品色差的检测标准不同
如今工业和研究机构将色差主要分为两类,一类是可感知色差,主要用于在塑料工业中对样品做基本的检测;另一类是可接受的色差,主要用在实际工业生产中,对样品进行全面分析。
3.不均匀的颜色空间
实验研究过程中,只能使颜色空间尽可能的均匀,目前还不存在绝对均匀地颜色空间。因为不同的实验人员对颜色的色相和亮度的敏感程度不同,所以在进行色差的检测过程中会出现不同程度的误差。
色差△E值评定复杂的原因:
色差的评定非常复杂,主要源于以下几种因素:
1.影响因素众多
观察颜色之间的差别时,除颜色本身三个属性的差异外,还受照明条件,观察人员的心理因素,观察的几何条件,背影的亮度和色泽,物体的材质、光泽、纹理、透明程度、大小、形状等因素的影响。
2.概念模糊
人们通常讲的色差可分为可感知的色差(Perceptible Color Difference)和可接受的色差(Acceptable Color Difference)两种情况。显然前者对色差的控制比后者要严格得多,而通常人们并未强调这两个概念之间的差异,造成色差评价上的二义性和色差控制尺度上的不一致。
3.颜色空间不均匀
虽然从仪器测色实用化以来,人们可以凭借测色仪来定量地确定颜色的属性,但是由于颜色空间的不均匀性使人们不能直接从颜色值的差异来评价物体间色差的大小。颜色空间的不均匀性可以从W.D.Wright和D.L.MacAdam的实验结果1明显地显示出来。MacAdam容差椭圆如下图所示,其中x,y为色品坐标。
由上图可知,人眼对不同色相颜色的宽容量不同,绿色区颜色宽容量大,黄色区其次,蓝色区最小,即人眼对不同色相的颜色敏感程度不同。另外,人眼对颜色的三个属性的敏感程度也不同。颜色的亮度越低,容差范围越小,所以深色样品不容易实现颜色匹配;颜色的彩度越低,容差范围越小,所以灰色系列的颜色也不容易实现颜色匹配。人眼对颜色三属性的敏感程度依次为:色调>彩度>明度。1976年CIE提出的CIE1976L*a*b*颜色空间也存在一定程度的不均匀性。