色差公式经历了漫长的发展历程，从CIE1931彩色空间、CIE1960均匀彩色空间、CIE1964均匀彩色空间再CIE1976Lab均匀彩色空间。设计色差公式的重要目的就是使经由色差公式计算的结果尽可能的接近于人眼判断的色差值。本文对色差公式的发展概况及1976年以后色差公式的类型做了介绍。
色差公式的发展是怎样的？
色差公式的发展过程可大致分为两个阶段：1976年以前，因无统一的标准和约定，颜色工作者纷纷以所涉及到的数据、产品和领域为基础，提出了各自的色差公式；为了统一色差评定的方法，在1976年，国际照明协会正式推荐两个色空间及相应的色差公式，即CIE1976（L*u*v*）色差公式和CIE1976（L*a*b*）色差公式，为简便起见，CIE1976（L*a*b*）通常写作CIELAB；1976年之后，为了改进CIELAB色差公式的计算结果与目测的一致性，先后出现了几十种新的色差公式，常见的有CMC（l：c）色差公式、CIE94色差公式、CIEDE2000色差公式等。
1976年以后的色差公式介绍：
1.CIELAB色差公式
CIELAB色差公式是最简单的色差公式，也是1976年CIE推荐的工业应用色差公式之一。使用两个颜色刺激色样在空间中的欧式距离来表示两者之间的色差。假设在CIELAB颜色空间中有两个颜色（L*0，a*0，b*0）和（L*1，a*1，b*1），通过下列色差公式便可计算出两者之间的色差。
式中，△L*表示两个样品之间的明度差，△a*、△b*表示色度差，△E*ab表示总色差。
尽管CIELAB颜色空间在一定程度上消除了不同颜色区域容限的差别，但它仍然不是一个完善的均匀颜色空间，因为在不同颜色区域内，色差的均匀性仍表现出差异。例如，与对深度变化相比，人眼对色相的变化更为敏感；另外人眼在低饱和度的色区的辩色能力远比在明亮鲜艳色区为高。这就意味着在不同的色区即使用CIELAB色差公式得出一样的△E数值，也不能肯定地说目视评定感觉也一样。为了使颜色的视觉评价与色差公式计算结果更好地吻合，颜色科技工作者一直在寻求更为理想的色差公式。
2.CMC（l:c）色差公式
不同的色域，人的眼睛有着不同的颜色宽容量范围，所以为了更加深入的去匹配人眼对色差的感受结果，研究人员在CIELAB基础上研究和发布了一套新的色差计算方法，提出CMC（l：c）色差公式。其计算方式如下：
式中，L*，C*，h°，a*和b*均为色度参数，△L*，△C*，△H*均由CIELAB色差公式算得。明度加权值l（lightness）和彩度加权值c（chromaticity），具体使用者可以通过改变这两个参数，来调整明度和彩度对总色差计算结果的影响程度。l：c如果大于1意味着缩小了明度对色差结果的影响，也意味这扩大了彩度和色相对CMC色差结果的影响；同理如果小于1意味这扩大了明度对CMC色差结果的影响。
3.CIE94色差公式
自CIELAB均匀颜色空间被正式推荐以后，为了进一步改善其色差测量的均匀性，许多基于视觉实验对CIELAB公式的修正被不断提出，这些修正方程经过CIE的工业色差评价技术委员会TC1-29的总结、分析、测试和评估，国际照明委员会于1995年推荐用于工业色差评价的新色差公式，称为CIE1994（△L*△C*ab△H*ab）色差模型，简称CIE1994，其色差符号为△E*94。CIE94色差公式具有与CMC（l：c）公式相似的结构，但其权重函数要简单得多，其色差的具体计算公式为：
其中：△L*、△C*ab和△H*ab均由CIELAB色差公式计算得到。CIE在推荐CIE94色差公式时，确立了一组适用于该公式的参照条件，当实际情况不同于CIE94参照条件时，需要由参数因子kL、kC、kH来调整明度、彩度和色调分色差在总色差中的相对权重。通常对于纺织工业推荐采用kL=2，kC=kH=1：其它场合，通常都建议采用kL=kC=kH=1。
4.CIEDE2000色差公式
国际照明委员会在研究和应用中发现，前面提到的色差公式与视觉一致性存在很大差异。于是CIE在2001年发布了一个全新的色差评价公式CIEDE2000，该公式相对于之前的色差公式更为复杂。最新的研究表明，CIEDE2000具有更高的预测精度。
CIEDE2000色差公式的提出，能够解决人眼评价和计算机评价色差时引起的形状差异和结论不一致的问题，重新定义了色差计算方法，基于CIE94色差公式又加入了三个新的参数SL、SC和SH，分别代表了在亮度△L*、饱和度△C*和色调△H*方向差异程度。计算公式如下：
上式中的△L'、△C'、△H'分别表示明度差、彩度差和色调差：SL、SC和SH权重函数定义了椭圆半轴的长度，允许在CIELAB颜色空间中根据区域的不同进行各自的调整，以校正该空间的均匀性。CIEDE2000色差公式中的kL、kC、kH分别为可调参数因子，与CIE94色差公式中的kL、kC、kH相似，如果实际情况与CIE给定的标准观测条件不同时，用于修正实际观测实验条件的变化。因此，可以根据具体的色差评价环境条件及不同的被测物体来选择不同的参数组合以期达到最佳的色差评价结果。
