色差仪CIE94色差公式和CIEDE2000色差公式介绍

色差仪作为颜色差异量化的重要工具，其内置了多种类型的色差公式，其中比较常见的色差公式有CIE94（△E*94）色差公式和CIEDE2000（△E*00）色差公式，它们都是基于CIELAB（ΔE*ab）色差公式的一类色差公式。本文对色差仪CIE94色差公式和CIEDE2000色差公式做了介绍。

CIE94（△E*94）色差公式：

CIE94色差公式是基于CIELAB色差公式提出的一个色差公式。该公式规定了一些默认参考条件，如照明需采用CIE标准照明体D65、样品色差幅度在0-5CIELAB色差单位、样品结构在颜色上是均匀的、样品尺寸为视场大于4°、样品放置为直接边捻接触等。在染色工业相关应用中，这些参考条件的设置使得该公式计算出的明度、色调、彩度的差异与人眼感觉相一致。CIE94色差公式与CMC（l：c）色差公式结构相似，但其权重函数更加简单。

CIE94色差公式完整的名称是“CIE1994（△L*、△C*ab、△H*ab）色差模型”，缩写为“CIE94”，或色差符号△E*94。CIE94色差公式的相关表达式如下式所示：

CIE94色差公式中△L*，△C*ab，△H*ab分别表示两种颜色间的明度差、彩度差和色相差。参数因子KL，KC，KH可根据不同的评价对象和评价条件选择不同数值，参考条件下的参数因子数值均为1。当观察条件改变时，可以对各参数进行单独改变以适应视觉上每个颜色分量（明度、彩度、色相）的变化。

CIE94色差公式沿用了变化参数的思想，对关系颜色差别的三要素明度、彩度和色相给出了更好的参考。常用的参考数值仅仅对明度的取值进行改变，例如，评价纺织品是明度的参数因子取值为2，而在印刷行业中推荐的明度参数因子的取值为1.4，这两种情况下其他两者的取值与参考条件下的取值相同。

色差仪CIEDE2000（△E*00）色差公式：

CIEDE2000色差公式的简称是ΔE*00，是CIE最新推荐的基于CIELAB的色差公式。CIE2000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CIELab（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△L*、饱和度△C*和色调△H*方向上的差异程度。其色差式如下所示：

式中，ΔL'为亮度差；ΔC'为彩度差；ΔH'为色相差；KL、KC、KH分别为亮度、彩度、色相的权重因子，在本文的应用情况下，将其取值为KL=KC=KH=1；SL、SC、SH分别为对亮度、彩色、色相的补偿函数；RT为对蓝色区域的旋转因子。

CIEDE2000在进行色差计算的过程中有机地结合各个色差公式对颜色空间均匀性和对颜色的人眼视觉一致性地描述，并且引入了旋转函数用来修正蓝色区域。

色差仪CIE94色差公式和CIEDE2000色差公式区别：

CIEDE2000是CIE最新推荐的基于CIELAB的色差公式，该公式相对于CIE94要复杂地多，这是由于CIELAB空间本身的不均匀性造成的。CIEDE2000色差公式主要对CIE94公式进行了以下四项主要的修改：

1.重新标度近中性区域的a*轴，以改善对中性色区域的预测性能；

2.将CIE94公式中的明度权重函数修改为近似V型的函数；

3.在色相权重函数中考虑了色相角，以体现色相容限随色相的变化而变化的事实；

4.增加了椭圆旋转项，以改善蓝色区域的色差宽容椭圆不指向中心店的缺陷。