建筑玻璃颜色及色差的测量方法

本文主要谈谈“色差仪的校准方法”,分别从几个维度说明：为什么色差仪需要校准，怎么校准色差仪，操作步骤是怎样的，校准色差仪的方法又是怎样的。

色差仪使用过程中,由于仪器元件的损坏和老化会给测试带来意外的误差。对于一套色差测试仪器,其可活动的元件越少,则因磨损及元件放置错误造成的问题越少。在测试过程中,对测值出现的一些偶然的、异常的变化应予以足够的重视,并要求仔细检查色差仪,因为这意味着色差仪的某一元件可能出现错误,比如:在低测值范围内产生的异常变化可能因为使用黑色标准板校正不当;在某一波长的反射测值与实际明显不符,则可能因为单色仪某处出现了问题。对于色差仪,其测值精确度与光源、光电管的光谱灵敏度有密切关系。光源色温变化,光电管的光谱灵敏度的改变都会影响测量精度,必要时应更换光源的探测器。

色差仪校正十分重要,在每次开机使用时,必须采用标准黑板或白板进行校正,若连续使用时间较长,校正次数应不低于两次。并且定期用标准色板对仪器进行检查,确定其测试精度。标准板应注意保养,防止因损坏或污染造成标准参数与实测值不符。对每次检查和使用情况,尤其是出现的一些问题,应记录在色差仪的专门档案中,便于今后的维修。

因此，我们需要定期校准色差仪。并与标准板的数值进行比较。色差仪的定期校正，包含两个方面。一是定期对色差仪本身进行校正，确保仪器测量值的准确性；二是定期用质量部门保存的标准板来校正所有色差仪，这样才能保证所有色差仪的标准基本是统一的。当然，也可以用一台色差仪测量一个标准值，其它色差仪都使用这个数值。如果有条件，所有的色差仪都集中到色差仪供应商服务点，进行定期的保养和色差仪台间差的调整

色差仪的校准步骤随着不同生产厂家生产的色差仪不同而不同。但是原理想通。以国际知名的日本美能达色差仪为例，大体的校准步骤如下：

第一步：确定周遭空间的测量环境（主要是光线），将色差仪的测量孔对准空气，保持在一段距离内不造成其他物件的隔离。等自动校准完成后，再进行标准色的校准。这里提及以下，尽可能在标准的测量环境下校准色差仪。

第二步：选择好标准样，把色差仪的测量孔平行对准紧贴被测物品表面，注意不要漏光，接着按下测试键约5秒钟，待色差仪的显示屏显示出当前的L、A、B颜色数据后，存储该标准色数据。

第三步： 校准对比

利用标准样的颜色标准颜色数据跟第二步所测试的颜色数据进行对比，通过比较进行校准。

需要指出的是，色差仪的校准不同品牌不同，甚至同一品牌不同系列、不同生产批次都不一样，但可以肯定的是，随着技术的发展，色差仪的校准将会越来越简单。

以上就是色差仪的校准方法了，不知道亲看懂了木有呢？

现代电子商务的发展已经深入到了千家万户,过去人们常说的购物在今天不一定非得逛街,在快节奏的生活中,更多的人选择了网购,而只要有过网购经历,一定会经历一次色差的体验,而这种体验往往是不愉快的｡于是厂家要确保同样商品的无色差,商家也要想办法消除客户印象中的色差.

因此,对于色差的研究,不仅仅限于在商品的生产阶段,甚至已经渗透到了商品的网络营销阶段｡可见,对于色差的研究是工业企业及商业界共同面临的问题｡色差公式正是用来评价两个样本之间颜色差异的科学有效的方法,根据色差公式得到的计算色差大小可以判断色样对的颜色差异是否为视觉可接受的｡目前,国内外学者都对色差进行了多角度的研究中,色差公式是重要的研究基础及可靠的研究方法,为了获得较好的研究成果,对于色差的评定,色差的计算模型的选择尤为重要(1)｡通过对典型的色差计算公式进行分析,可以从理论上对色差评价进行更好的把握｡

1、色差理论概述

1. 1 颜色

颜色是指观察者通过眼､脑和已有的生活经验所产生的一种对光的视觉效应｡颜色,实质上是一个动态的视觉过程,颜色视觉过程主要有光源､物体､人眼､大脑四个要素,如图1 所示｡光源发出的不同光谱组成的光照在物体表面，经过物体对光选择性地吸收、反射或透射之后作用于人眼，由人眼内视细胞将光刺激转换为神经冲动并通过视神经传入大脑，再由大脑内视觉中枢判断产生关于该物体的颜色感觉。颜色有三个特性，即明度、色调、饱和度(2)。明度是指一种主波长的光谱色被白光冲淡的程度，实质上是表示了主波长光谱色的三刺激值在样品三刺激值中所占的比重(3)，是指色彩的明暗程度。每一种颜色在不同强弱的照明光线下都会产生明暗差别，物体的各种颜色，必须在光线的照射下，才能显示出来。色调，也称色相，是色彩所具有的最显着特征，就是指不同颜色之间质的差别，它们是可见光谱中不同波长的电磁波在视觉上的特有标志。饱和度( 也称饱和纯度、色纯度) ，是指构成颜色的纯度也就是彩色的纯洁性﹐色调深浅的程度(4)。它表示颜色中所含彩色成分的比例。彩色比例越大，该色彩的饱和度越高，反之则饱和度越低。

图1 颜色视觉过程

1. 2 色差

色差一词在现代流行的电子商务特别是网上营销中频频出现，已经广泛地应用到了人们生活的相关领域，简言之，就是颜色的差别，即对实物进行拍摄，拍出来的图像与实物的颜色差别。

1.3 色差模型

为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE 推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976LAB( 或L* a* b* ) 系统，现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。CIE1976L* a* b* 空间由CIEXYZ 系统通过数学方法转换得到，转换公式如下:

其中X、Y、Z 是物体的三刺激值，X0、Y0、Z0为理想白色物体的D65 光源10°。L* a* b* 色度空间是当前最通用的测量物体颜色的色度空间，具体模型如图2 所示，得到了广泛的应用。图2 所示的为La* ，b* 色度空间模型，L* 表示心理明度，a* 、b* 为心理色度。由X、Y、Z 变换为L* 、a* 、b* ，转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示，形成了表述的心理颜色空间，+ a* 表示红色，－ a* 表示绿色，+ b*表示黄色，－ b* 表示蓝色，颜色的明度由L* 的百分数来表示。图中央垂线L* 为无色线，a* 和b* 值增大时，色点越远离中心垂线，色饱和度就越大。

图2 La* ，b* 色度空间模型

2、两种典型的色差公式

色差公式是把颜色放在一个LAB 色彩空间里，然后计算两个颜色在空间中的几何距离。前提是色彩几何空间是平均的。最初人们认为是圆形空间，后来是椭圆形空间，后来发现椭圆也无法准确地描述。CIE 公式的发展至CIE2000，进一步改善了色差评价的视觉一致性，是目前发展最为完善的色差公式，其色差精确性高达95%，比起CIElab的75%精确度有很大的提高，更接近人眼效果，目前比较推崇CIE2000。

2.1 CIE94 色差公式

ΔE*94即为得到的色差结果，显示到LCD 显示屏上。用户通过观察显示屏上的结果即获得样品的色差检验数据，从而进一步做出颜色筛选的决策

2.2 CIE 2000 色差公式

由于人眼与色差计在色度图中不同位置的色彩评估方法和形状上的差异，引起了许多色彩评定时测量数据与目测结论不匹配的问题，CIE 2000 色差计算公式的提出，就是为了解决这个问题和难题。CIE 2000 色差公式并不是创建了一个新的人眼辨别临界区均匀的色空间，而是重新定义了色差计算方法，使得在整个CIE Lab( L* a* b* 色度空间) 中，色差计算值与人眼评估更为接近。新的色差公式在原色差计算公式基础上，另外特别引用了三个新的重量系数SL，SC和SH，分别代表了在亮度ΔL* 、饱和度ΔC* 和色调ΔH* 方向上的差异程度。

CIE 2000 色差公式

计算步骤:

G 表示CIELAB 颜色空间的轴的调整因子，a* 是彩度的函数。C*ab是C*ab的算术平均值。

其中

其中，L' 为两样品L'1 、L'2的算术平均值; C'ab为两样品C'ab，1 、C'ab，2的算术平均值; h'ab为两样品h'ab，1 、h'ab，2的算术平均值。

Step5． 代入CIEDE2000 色差公式计算。

3、两种公式的比较

CIE 2000 色差公式针对CIE94 公式做了几点改进: 重新标定L* a* b* 色度空间靠近中间范围的a* 轴，从而改善中性色的预测性能; 引用了三个新的修正系数SL，SC和SH，修正饱和度ΔC* 、亮度ΔL* 和色调ΔH* 方向上差异程度，以提高色差计算结果与目视评判的一致性。

4、结论

基于色差理论，分析并比较了CIE 94 色差公式和CIE 2000 色差公式，通过应用于色差计进行对比，对两个公式的适用能力进行了比较评价，发现CIE 2000 色差公式在人眼可辨别临界区均匀的色度空间，重新定义了色差计算方法，使得在整个L* a* b* 色度空间中，人眼的辨别临界区的特征，更能满足人眼评估密切相关的三个参数: 亮度、色调、饱和度的需要。