△E值是色差儀測量結(jié)果中的一個參數(shù)，它用于表示兩個顏色之間的差異程度。色差儀測量相同顏色在不同條件下的色差，產(chǎn)生不同的測量結(jié)果，不同的色差儀也可能有不同的測量方法和標準。為了保證測量結(jié)果的一致性和可比性，需要使用統(tǒng)一的△E值計算方法和標準。

常用的色差儀計算△E值的方法有如下幾種：

1. △Eab：采用CIELAB色差公式計算，是目前應(yīng)用最廣泛的色差計算方法。它通過L、a、b三個空間軸的色彩變量來度量顏色的亮度、紅綠度和黃藍度，計算方法比較復雜，但能夠較精確地考慮人眼感知的色差。

2. △E94：是根據(jù)CIELAB色差公式改進的，修正了人眼感知亮度不同的問題，增加了對高對比度顏色的處理能力。這個計算方法已經(jīng)廣泛用于各類產(chǎn)品的測量和質(zhì)量控制中。

3. △E00：是在CIELAB色差公式和△E94的基礎(chǔ)上進行的改進，修正了一些高飽和度顏色的問題，并提供了更好的色彩空間轉(zhuǎn)換和合理處理中性點(灰色)的能力。它是目前最新和最全面的色差評價方法。

色差儀使用△E值的目的是為了準確地測量顏色差異，幫助人們控制貨物的質(zhì)量和顏色一致性。沒有△E值的標準，人們就難以確定不同顏色差異的程度，難以進行顏色的比較和質(zhì)量檢測。因此，△E值是色差儀測量結(jié)果的一個重要參數(shù)，也是判斷顏色差異的主要標準之一。

色差儀△E值計算方法：

要想計算色差，就需要了解色差公式。目前在色差儀中常見的色差公式有：CIELAB、CMC（l:c）、CIE1964、Cube-Root、FMC-2、Godlove、Visual、CIE94、ISO、CIE1976LUV、JPC79等多種，且各具優(yōu)缺點，實際使用中與習慣和經(jīng)濟發(fā)展水平以及行業(yè)特點有重要關(guān)系。1936-1976年為一個階段，有20多個公式。1976年后為一個階段，多數(shù)以CIELAB色差公式為基礎(chǔ)進行修正，實用性大大提高。下面只對色差公式CIELAB、CMC（l:c）和CIE94進行簡單介紹。

1.CIELAB色差計算公式

CIELAB色差公式是最簡單的色差公式，也是1976年CIE推薦的工業(yè)應(yīng)用色差公式之一。使用兩個顏色刺激色樣在空間中的歐式距離來表示兩者之間的色差。假設(shè)在CIELAB顏色空間中有兩個顏色（L*1，a*1，b*1）和（L*2，a*2，b*2），通過下列色差公式便可計算出兩者之間的色差。

式中，△L*、△a*和△b*分別表示兩個顏色樣本的坐標L*、a*和b*之差。

如果CIELAB空間是理想的均勻顏色空間，則其對應(yīng)的視覺容差應(yīng)為球形。

根據(jù)顏色科學研究人員的實驗研究，發(fā)現(xiàn)在CIELAB空間使用橢球來描述顏色的視覺容差更為合適，這表明CIELAB顏色空并非理想的均勻顏色空間。雖然CIELAB色差公式對中小色差的預(yù)測精度較差，但由于其結(jié)構(gòu)簡單，易于理解并具有較好的大色差預(yù)測精度，所以仍被廣泛應(yīng)用。

2.CMC色差計算公式

CMC是英國顏色測量委員會Colour Measurement Committee的縮寫，1988年CMC色差公式被英國推薦為英國國家標準（BS 6823），廣泛應(yīng)用于紡織行業(yè)及其他工業(yè)。在修正CIELAB色差公式的基礎(chǔ)上，CMC色差公式根據(jù)視覺關(guān)系調(diào)整了每個色調(diào)方向的色差橢圓大小和形狀；改善了彩度差變化與明度之間的關(guān)系，使不同彩度的顏色具有不同的色差容限。非彩色區(qū)域附近的橢圓較小，彩度高的橢圓較大，色差容限與彩度的變化成正比。CMC色差公式為如下形式：

其中，△L*ab、△H*ab和△C*ab，為CIELAB確定的明度差、彩度差和色調(diào)差；SL、SC和SH分別為明度、彩度和色調(diào)的權(quán)重函數(shù)；L*s和C*ab,s和hab,s均為確定色差的標準樣本。明度權(quán)重因子和彩度權(quán)重因子c與具體應(yīng)用條件有關(guān)，一般情況下c=1。在紡織業(yè)中，當l=2時用CMC色差公式計算得到的紡織品色差與視覺感覺相對一致。對于涂料、塑料和油墨等應(yīng)用，取l=1.4。

CMC色差公式實際上是一個三維空間中的橢球公式，也就是說，用以目標色樣的坐標點為中心的一個橢球來表示色差，橢球的大小與樣品顏色同目標色的差別有關(guān)，也與具體的顏色區(qū)域有關(guān)，在不同的顏色區(qū)域用不同大小和取向的橢球來表示色差。這種計算色差的方式已經(jīng)被CE確定為今后發(fā)展色差公式的一種標準形式，主要的研究重點是如何確定公式中的系數(shù)，CIE94色差公式就是這類公式的代表。

3.CIE94色差計算公式

色差公式CIE94由RIT的R.S.Berns等人在對RIT-DuPont、Luo-Rigg和Witt 這三個基于物體色的中小色差視覺實驗數(shù)據(jù)集進行相關(guān)分析和處理的基礎(chǔ)上所提出，并由CIE技術(shù)委員會TC1-29于1995年推薦為用于工業(yè)色差評價，其表達式為：

其中，△L*、△C*ab和△H*ab，均由CIELAB色差公式計算得到；△C*ab一般指標準色樣的CIELAB彩度，但當被測樣品中不分標準色樣與測試色樣時，則以兩者的幾何平均值作為C*ab，即：△C*ab=（C*ab,1△C*ab,2）1/2。

在使用CIE94色差公式時，CIE推薦了相應(yīng)的參考觀察條件。當實際的觀測條件和應(yīng)用場合不同于CIE94參考觀察條件時，需要用參數(shù)因子kL、kC和kH來調(diào)整明度、彩度和色調(diào)分色差在總色差中的相對權(quán)重。

TC1-29指出，當獲取新的實驗數(shù)據(jù)時應(yīng)對CIE94繼續(xù)改進。可以在不同于參考觀察條件的實驗條件下進行視覺實驗，利用相關(guān)實驗結(jié)果對權(quán)重函數(shù)SL、SC和SH以及參數(shù)因子kL、kC和kH進行修改，從而對CIE94進行改良。隨著更多實驗數(shù)據(jù)的獲得，還可以對色差公式CIE94及其權(quán)重函數(shù)的表達式結(jié)構(gòu)進行修改。

色差儀△E值的單位是NBS嗎？

作為色差的計算單位，以前常用NBS（National Bureau of Standards），它與視覺之間的關(guān)系見下表。

這一色差單位是以賈德（Judd）—亨特（Hunter）建立起來的色差計算公式的單位為基礎(chǔ)推出來的，賈德最先建立起UCS色度圖，這個色度圖在很長一段時間內(nèi)是美國色度計算的基礎(chǔ)，然而在三角坐標中處理很不方便，后來斯科菲爾德（Scofeld）—賈德—亨特把它轉(zhuǎn)換成了a—β色度圖，該系統(tǒng)與x—y色度坐標之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

利用這一色度坐標可按下式計算色差。

式中：K——光澤影響系數(shù)，測定紡織品時，K=10（受觀測條件的影響）。一般在普通實驗室中，有光澤的面取K=2.5，無光澤的面，取K=0，半光澤的面，取K=1。

fg——調(diào)整系數(shù)。

用這一色差式計算的色差單位為NBS單位，NBS單位曾被作為所有色差計算公式的單位，并且延續(xù)了很長一段時間。20世紀70年代以后，大量色差式相繼出現(xiàn)，一律采用相同的標準計算單位既不可能，也沒有必要。所以，就采取了標注計算公式的方法。如△ECMC、△ECIE等，不再使用NBS單位。

色差儀為什么要用△E值？

1.現(xiàn)有顏色理論的缺陷

顏色理論現(xiàn)有的不足，加上光譜測量的復雜性和數(shù)學處理的復雜性，各國各公司按照國際標準研制的色差儀，測量從紅到藍各種同樣顏色的同一塊色板的結(jié)果總有一定的差異。

2.色差儀臺間差的影響

就是同一公司的同一型號儀器，目前采用氙燈或鹵素鎢絲燈照明的傳統(tǒng)的分光色差儀，就算新的、正常工作的色差儀。便攜式儀器間的一致性達到的水平：例如XTH一般平均是0.15△E，最大要達到0.25△E。只有昂貴的雙光束（一束同時檢測點亮的照明燈的光譜）的參比級的臺式分光色差儀（必須每年定期維護和用傳遞標準的一套彩磚定標）才可達到0.08△E。這樣，測同樣一塊標準色板，兩臺儀器讀數(shù)就會不同。隨著儀器使用時間的推移，特別是各臺儀器使用者對隨機自帶的校準白板保管使用的不同，這種差異還會擴大。所以，完全采用Lab數(shù)值，即所謂“數(shù)字標準”傳遞顏色標準的難度就很大。這既要求儀器有很高的儀器間一致性指標，又要求儀器有極高的長期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性，儀器的白標準板也不能經(jīng)常使用（做到可以長期保持穩(wěn)定不變色）。所以使用傳統(tǒng)色差儀的用戶，到目前為止，傳遞顏色標準還大都使用標準色板傳遞。做不到用顏色標準板的Lab數(shù)值作為控制顏色品質(zhì)的傳遞標準。

3.色差儀△E值的穩(wěn)定性

盡管不同儀器測得的顏色三刺激值有偏差，但是用于同一塊參照標準與另外的樣板間比較色差，不同儀器測得的色差值：△E，△a，△b卻是非常接近的。這也正好是人們對顏色管理的基本要求。所以有了參照標準后，不同儀器測得的色差值就有了實際應(yīng)用價值。這也是色差儀得到普遍應(yīng)用的原因。下一個要解決的問題就是如何定義容許的色差，即可接受的允差。各方將通過協(xié)議，用參比標準色板和約定的可接受允差來共同建立對產(chǎn)品的顏色管理系統(tǒng)，避開用三刺激值Lab的具體值來管理。