浅谈色差公式的研究现状及色差公式的应用

色差评价对于工业产品的颜色质量控制非常重要，而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。因此，至今已有许多色差公式被提出和应用，以期模拟人眼对于颜色差异的感知和判定。本文多色差公式的研究现状及使用情况进行了简单的介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差公式的研究现状：

自从开发出第一个CIE色度系统之后，有40多个色差公式被相继研究出来。而1976年可看作20世纪现代色度学的分水岭。

1.1976年以前色差公式的发展

1976年以前，因为没有统一的标准和约定，颜色工作者纷纷以自己所涉及到的数据、产品和领域为基础，提出了各自适用的颜色空间和色差公式。但是，由于不同色差公式之间的数据很难或者根本无法相互转换，同时又没有一个具有权威性的色差公式可使大多数人接受并使用，因此其效果都不能令人满意，而且给普及应用带来了很大的麻烦。当时约有20多个色差公式，可以大致分为三类：以麦克亚当椭圆实验数据为基础提出的色差公式、以孟塞尔颜色系统为基础对CIE色度图进行非线性变换而来的色差公式、通过对CIE色度学系统线性变换而推导出的色差公式。

其中，孟塞尔颜色系统是从心理学出发应用视觉等距原则创立的。美国光学学会（0SA）对其颜色样本的间距进行了深入地研究，并于1943年公布出来，同时还公布了CIE三刺激值。它应该是最早的颜色辨别数据，表明了CIEXYZ系统的不均匀性。

在以上三类公式中，有较大影响力的有ANLAB、FMC-2和Hunter等。现在看来，虽然利用这些色差公式得出的结果都不太理想，但是在当时的历史条件下都不同程度地推动了色差研究的发展，对颜色相关工业也产生了一定的作用。

2.1976年及以后的发展

为了克服各种色差公式在应用方面的混乱，进一步统一色差评定的方法，CIE在广泛讨论和实验的基础上，于1976年正式推荐了CIELAB和CIELUV两个颜色空间及相应的色差公式。这两个公式分别应用于表面色（如印染、纺织和油漆等）工业和光源色（如显示器和光源等）工业。工业界基于CIE1976L*a*b*色差公式制订了最初的针对颜色测量和色差评价的国际标准，我国也根据国际标准制订了与之对应的各个行业标准。

虽然CIE1976L*a*b*色差公式在当时是使用效果最好的公式，许多国家包括国际标准化组织都采用它作为自己的标准，但这并不排除它本身存在的不足之处：CIELAB颜色空间并不均匀，其对应的色差公式并未体现出颜色三属性的权重差别——这样就使其计算结果与目测感觉并不能总是保持一致。在印刷工业的实际操作中，技术工人只能根据经验校正和调节图像的颜色。所以，此公式在工业应用中的价值有限，显然不能适应工业生产的需要。在这种情况下，众多颜色科学工作者研究出了很多新的色差公式，如ANLAB公式、McDonald 公式、CMC（1：c）公式、JPC79公式、BFD（1：c）公式、CIE94公式和CIEDE2000等基于CIELAB颜色空间的修正公式。在实际应用中，已经被广泛证明具有较好性能的有CMC（1：c）、CIE94和CIEDE2000色差公式。

色差公式的应用：

由于CIE1976L*a*b*色差公式的不足之处已被国际社会广泛认可，因此，各个国家和用色工业纷纷选择性能更加优异的色差公式用于色差的评判。

CMC（l：c）色差公式是继CIE1976L*a*b*后应用比较广泛的公式。由于CMC色差公式比CIE1976L*a*b*公式具有更好的视觉一致性，所以对于不同颜色产品的质量控制都可以使用与颜色区域无关的“单一阈值”，从而给颜色测量和色差的仪器评价带来了很大的方便。因此，CMC公式推出以后得到了广泛的应用，许多国家和组织纷纷采用该公式替代CIE1976L*a*b*公式。1988年，英国将其纳入国家标准BS6923（小色差的计算方法）；1989年它被美国纺织品染化师协会采纳为AATCC检测方法173-1989，后来经过修改成为AATCC检测方法173-1992；1995年它被并入国际标准IS0105（纺织品一颜色的牢度测量），成为J03部分（小色差计算）。

但是在我国的印刷行业中，国际标准GB/T7705-1987（平版装潢印刷品）1801、GB/T 7706-1987（凸版装潢印刷品）、GB/T7707-1987（凹版装潢印刷品）、GB/T17497-1998（柔性版装潢印刷品）、GB/T17934.1-2003（印刷技术网目调分色片、样张和印刷成品的加工过程控制第1部分：参数和测试方法）、GB/T17934.2-2003（印刷技术网目调分色片、样张和印刷成品的加工过程控制第2部分：胶印）与行业标准CY/T31-1999（印刷技术四色印刷油墨颜色和透明度第1部分：单张纸和热固型卷筒纸胶印）中规定，印刷色差的评价采用CIE1976L*a*b*色差公式。

在建筑行业和纺织行业，我国则采用了CMC（l：c）色差公式，分别体现在国家标准GB/T 3810.16-2006（陶瓷砖试验方法第16部分：小色差的测定）和GB/T8424.3-2001（纺织品色牢度试验色差计算）中。