色差仪CIEDE2000色差公式的色差值计算式介绍

CIEDE2000色差公式是CIE于2001年提出的一个色差公式，这个色差公式是建立在CIELab和CIE94等色差公式的基础之上的。是目前色度计算中最新的色差公式，也是色差仪中常用的一个色差公式。本文对色差仪CIEDE2000色差公式的含义及计算式作了介绍。

色差仪CIEDE2000色差公式的含义：

由于CIE1976L*a*b*均匀颜色空间和色差公式仍然存在缺陷，国际照明委员会一直在寻找更理想的公式。为此成立了TC1-28、TC1-29、TC1-47专业技术委员会，负责收集、整理色差评估数据，建立了包含3657对色差样本的CIE TC1-47综合数据库，系统地研究了色差对明度、色调与彩度的依赖性，在CIE1976L*a*b*和CIE94等色差公式的基础上，通过大量视觉实验和色差评估实验，于2001年正式推荐一个最新的色差公式，并命名为CIE2000（△L*，△C*，△H*）色差公式，简称CIE DE2000，符号为△E*00。在国际照明委员会的出版物CIE142-2001《工业色差评估的改进》中，向全世界公布了这个新的色差公式，并计划最终成为CIE和ISO国际标准。

CIEDE2000是到目前为止最新的色差公式，该公式与CIE94相比要复杂的多，同时也大大提高了精度。CIEDE2000色差公式主要对CIE94公式做了如下几项修正：

①重新标定近中性区域的a*轴，以改善中性色的预测性能；

②将CIE94公式中的明度权重函数修改为近似V形函数；

③在色相权重函数中考虑了色相角，以体现色相容限随颜色的色相而变化的事实；

④包含了与BFD和Leeds色差公式中类似的椭圆选择选项，以反映在蓝色区域的色差容限椭圆不指向中心点的现象。

CIEDE2000色差公式是最新由CIE推荐的色差公式。该公式不仅包含有明度差、彩度差和色调差加权函数，还加入了色调差与彩度差的交叉项，和改善中性灰色色差预测能力的函数项。

色差仪CIEDE2000色差公式的色差值计算式：

CIE于2001年向外界推荐CIE2000色差公式进行色差计算和颜色视觉实验，该公式可简称为CIEDE2000。CIE2000色差公式融合了之前色差公式与视觉评价数据的优势，该公式进一步优化了色差评价的视觉一致性。CIEDE2000是现今最新的色差公式，计算过程比CIE94要更复杂，同时也对测量的精度有了很大的提高。其色差符号△E00的计算式如下：

其色差公式中的△L'，△C'ab，△H'ab分别为明度差、彩度差和色相差，需要用以下公式求得：

其中的明度值、彩度值和色相值需要借助CIE1976L*a*b*色差公式得到L*，a*，b*值，再利用以下公式求得：

式中G作为色相轴a*轴的调整因子，是以彩度变量的函数值：

其中C*ab为标样彩度与测评样彩度的算术平均值。

SL，SC和SH分别为明度值L，彩度值C和色相值H的权重函数，它们通过调整自身已达到影响色差公式对颜色均匀性评价的作用。其计算式如下：

式中L'，C'ab，h'ab分别为标样与测评样的明度、彩度和色调的算术平均值。

总色差△E00计算公式中RT函数用来校正蓝色区域色度椭圆色相角偏转，用以下公式求得：

公式中的△θ是由色相决定的旋转角度，计算公式如下：

Rc是随着彩度变化而改变的旋转幅度，计算式如下：

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。