纺织色差仪常用CIE色度系统及色差公式类型

纺织色差仪是纺织行业颜色测量与管理的重要工具，其在对纺织颜色进行测量时，是在特定的色度系统下，对颜色进行量化的表述，并通过不同的色差公式，计算出色样之间的颜色差异。本文对纺织色差仪CIE经典色度系统及色差公式做了介绍。

纺织色差仪常用CIE色度系统：

颜色是一种受物理学、视觉生理学、心理学影响的综合量，为了能够得到一致的色度度量效果，同一色度数据，国际照明委员会（CIE）规定了一套标准度色系统。由于不同的三原色的量（即三刺激值）能匹配各种颜色，因此可借三原色的三刺激值来表示各种颜色。CIE于1931年建立了一个国际通用色度学系统，即CIE1931标准色度学系统，完善了色度学的理论。用X、Y和Z代表三原色的三刺激值。在CIE1931图中，x表示红色比例，y表示绿色所占比例。由于z=1-（x+y），故系统中没有表示出相当于蓝原色的z坐标。X、y、z三坐标与三刺激值XYZ之间存在一定的转换关系，只要侧岭了样品的三刺激值XYZ，就可以用色品坐标xy和明度Y（即Y刺激，表示颜色明暗大小的程度）来确定样品颜色。

虽然CIE1931色度系统能准确表示颜色，但色品坐标x和y变化的大小与人眼颜色视觉差别变化并不一致，就是说CIE1931色度系统是非均匀颜色空间。为此，国际照明委员会在1976年提出了1976LAB均匀颜色空间系统。CIE1976LAB均匀颜色空间，是CIE1931标准色度学系统的非线性变换，它将X、Y、Z直角坐标颜色空间转换为柱面极坐标，分别对应与眼睛视觉相一致的明度L*和色度a*、b*，其中a*、b*与色调、饱和度的感觉相一致。在CIE1976LAB色度图中L*为明度，表示黑一白轴；色度a*表示红一绿轴，色度b*表示黄一蓝轴。L*为100时，表示对光完全散射的漫射体；L*为0时表示对光完全吸收的黑体，a*值越大样品的色调越红；b*值越大色调就越黄。

只要测量出样品的三刺激值，就可以计算出L*、a*、b*值：L*=116（Y/Y0）^1/3-16、a*=500[（X/X0）^1/3-（Y/Y0）^1/3]、b*=200[（Y/Y0）^1/3-（Z/Z0）^1/3]。式中，XYZ为完全反射漫射体的三刺激值。

两样品的颜色不同于，就存在色差，即△E=[（△L*）²+（△a*）²+（△b*）²]^1/2。式中的△E为两样品的总色差，△L*、△a*、△b*分别表示两样品的明度L*和色度a*、b*之差。

色差在颜色测量和生产质量控制方面有广泛的应用。两样品的色差△E*和目视色差感觉关系如下：△E*=0～0.5时，能微弱感觉到；△E*=0.5～1.5时，稍有感觉；△E*=1.5～3.0时，能明显感觉到；△E*=3.0～6.0感觉很显著。

纺织色差仪常用CIE色差公式：

纺织色差仪中CIE经典色差公式除了上面的CIELab色差公式以外，还有CIE94和CIEDE2000色差公式，下面分别介绍。

1.CIE94色差公式

CIE94色差公式是CIE在1995年确定的一个色差公式，该色差仪公式的全称是“CIE1994（△L*、△C*ab、△H*ab）色差模型”，缩写为“CIE94”。其计算式如下：

新的色差公式基于CIELAB颜色空间。TC1-29认为在染色工业中该色差公式被广泛地接受，而明度、彩度、色相的差别和人的感觉的统一是极为重要的。在计算有色材料的中小色差时，这个色差公式替代了以前推荐的色差公式。但是它没有作为颜色空间替代CIELAB。

2.CIEDE2000色差公式

CIEDE2000色差公式是CIE在2001年推荐的一个新的色差公式，也是目前为止色差仪中最新的色差公式，精度也较以前的色差公式大大的提高，其计算式如下：

CIEDE2000色差公式主要做了如下几项修正：（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。

该色差公式的参考条件是：照明光源：模拟D65相对光谱功率分布的光源；照度：10001x；观察者：具有正常色觉；背景：具有中等明度（L*=50）的均匀灰色；观察模式：物体色；色样大小：大于4°视场；色样间隔：一对色样的两个样品边缘直接接触，使色样对的间距最小；色样的色差幅度：0至5个CIELAB色差单位；色样表面结构：颜色均匀单一，无可见的花纹或不均匀性。

若色差评估的实验条件符合上述参照条件，参数因子kL=kC=kH=1，否则要根据工业色差评估的实际条件来确定其取值。