色差测量方法及色差值Lab值的含义分析

在工业生产中，为了确保精准色彩贯穿整个供应链，使色彩管理更加简单，成本底线控制更好，会使用色彩测量仪对产品的颜色进行检测。涉及到色彩的测量仪器有很多种，包括色差仪、分光测色仪等，测量的方法有光电积分法和分光光度法。本文对颜色测量方法及色差值Lab值的含义分析做了介绍。

颜色测量方法：

1.光电积分法

光电积分法不是测量某一波长的色刺激值，而是在整个测量波长区间内，通过积分测量得到样品的三刺激值X、Y、Z，再由此计算出样品的颜色坐标等参数。通常用滤光片覆盖在探测器上，把探测器的相对光谱灵敏度Sλ修正成 CIE 推荐的光谱三刺激值xλ、yλ、zλ。用这样的三个光探测器接收光刺激时，就能用一次积分测量出样品的三刺激值X、Y、Z。滤光片需满足卢瑟条件（卢瑟条件：仪器的测色准确度是与仪器符合卢瑟条件的程度有直接关系，要做到完全符合条件是很困难的。在实际的滤色修正中，由于色玻璃的品种有限，仪器只能近似符合卢瑟条件，应用部分滤光片可使xλ和zλ曲线的匹配积分误差小于2%，yλ曲线的匹配积分误差小于0.5%。），以精确匹配光探测器。光电积分式仪器不能精确测量出颜色的三刺激值和坐标，但能准确测出两个色源的色差，因而又被称为色差仪。

2.分光光度法

分光光度法又叫分光测色仪，它是通过样品反射透射的光能量与同样条件下标准反射透射的光能量进行比较得到样品在每个波长下的光谱反射率，然后利用 CIE 提供的标准观察者和标准光源按公式计算，得到三刺激值X、Y、Z，再由X、Y、Z按CIEXYZ、CIELAB等公式计算颜色的坐标x、y，CIELAB 色度参数等。通过探测样品的光谱成分确定其颜色参数，不仅可以给出X、Y、Z的绝对值和色差值△E，还可以给出物体的分光反射率值，并画出物体色的分光反射率曲线。因此被广泛用于颜色的配色及色彩分析中去，分光测色仪可实现高准确度的色测量，可对光电积分测色仪器进行定标，建立色度标准等，分光测色仪是颜色测量中的权威仪器。

色差值Lab值的含义分析：

色差仪是利用具有特定光谱灵敏度的光电积分元件，运用国际通用的CIELAB色度空间，直接测量物体表面色度学指标的仪器。其测量原理采用最广泛使用于测量物体色调的国际照明委员会（CIE）的CIE1976L*a*b*色度系统，借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L*，a*，b*三个轴的坐标来定义。L*a*b*公式中，L*表示明度，a*表示红色和绿色的成分，b*表示黄色和蓝色的成分。色差是指用数值的方式表示两种颜色给人色彩感觉上的差别，若两个颜色都是按照L*a*b*标定的，则两者的总色差以及各单项色差可用下列公式计算。

总色差：ΔE*ab=[（ΔL*）2+（Δa*）2+（Δb*）2]1/2

明度差：ΔL*=L*1-L*2

色度差：Δa*=a*1-a*2；Δb*=b*1-b*2

彩度差：ΔC*ab=C*ab,1-C*ab,2

色相角差：Δh*ab=h*ab,1-h*ab,2

色相差：ΔH*ab=[（ΔE*ab）2-（ΔL*）2+（ΔC*ab）2]1/2

在国家标准GB/T7921《均匀色空间和色差公式》中，把色相角、色相角差、色相差分别称为色调角、色调角差、色调差。计算色差时，可以把其中的任意一个作为标准色，则另外一个就是样品色。计算结果出现正、负值，其意义如下（假设1为样品色，2为标准色）：

△L*=L*1-L*2＞0，表示样品色比标准色浅，明度高；若△Lb*＜0，说明样品色比标准色深，明度低。

△a*=a*1-a*2＞0，表示样品色比标准色偏红；若△a*＜0，说明样品色比标准色偏绿。

△b*=b*1-b*2＞0，表示样品色比标准色偏黄；若△b*＜0，说明样品色比标准色偏蓝。

△C*ab=C*ab,1-C*ab,2＞0，表示样品色比标准色彩度高，含“白光”或“灰分”较少；若△C*ab＜0，说明样品色比标准色彩度低，含“白光”或“灰分”较多。

△h*ab=h*ab,1-h*ab,2＞0，表示样品色位于标准色的逆时针方向上；h*ab＜0，说明样品色位于标准色的顺时针方向上。根据标准色所处的位置，就可以判断样品色是偏绿还是偏黄。