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。那么，色差常用计算公式有哪些？色差范围多少合格？本文为大家做了介绍。
色差的定义：
色差是指样品与标准样品在颜色上的彩度差、明度差和色相差的综合表现。
本工作中所涉及的色差是指两个样品颜色的接近程度。在研究过程中，色差的测量和评价需要大量的数据进行对比分析，影响色差的因素主要有以下三种。
1.研究过程中的客观因素
主要是取样点的选取、不同研究人员对同种色差的判别、所使用的光源以及照明角度，研究室条件以及样品的自身性质等。
2.样品色差的检测标准不同
如今工业和研究机构将色差主要分为两类，一类是可感知色差（perceptible color-difference），主要用于在塑料工业中对样品做基本的检测；另一类是可接受的色差（acceptable color-difference），主要用在实际工业生产中，对样品进行全面分析。
3.不均匀的颜色空间
实验研究过程中，只能使颜色空间尽可能的均匀，目前还不存在绝对均匀地颜色空间。因为不同的实验人员对颜色的色相和亮度的敏感程度不同，所以在进行色差的检测过程中会出现不同程度的误差。
色差常用计算公式：
1.CIELAB色差公式
CIELAB色差公式是基于近似均匀的三维颜色空间建立的，由直角坐标L*、a*、b*构成，国际照明委员会推荐使用。该色差公式建立在CIELAB颜色空间之上，L*、a*、b*的值由下式确定：
上式中，X、Y、Z表示被测物体在标准色度系统（CIE1931或 CIE1964）中的三刺激值。Xn、Yn、Zn表示白物体色的三刺激值。
彩度和色调角的计算公式如式下：
其颜色属性差异可以用△L*、△a*、△b*、△C*ab和△H*ab表示，总色差使用三维空间中两种颜色坐标之间的欧几里得距离表示，如下所示：
另外一种使用△L*、△C*ab和△H*ab计算总色差的公式如下所示：
2.CMC（l：c）色差公式
CMC（l：c）色差公式在修正CIELAB色差公式的基础上，根据视觉关系调整了每个色调方向的色差椭圆大小和形状；改善了彩度差变化与明度之间的关系，使不同彩度的颜色具有不同的色差容限。非彩色区域附近的椭圆较小，彩度高的椭圆较大，色差容限与彩度的变化成正比。它引入了明度权重因子l彩度权重因子c，能够解决暗色和中性色区域的色差结果计算与人眼测量结果相差较大的问题，适应不同的色差需求。
CMC（l:c）公式定义视觉特性为椭圆，椭圆内部所表示的颜色与标准色在视觉特性上表示一致，椭圆外部所表示的颜色则不一样。用椭圆方程定义的色差公式如下所示：
上式中，△L*、△C*、△H*三个参数分别代表明度差、彩度差和色相差，下标为std的代表标准样本。SL、SC、SH椭圆的半轴，l是明度权重因子，c是彩度权重因子，通过改变l，c因子改变相对椭圆半轴的长度来控制色差范围，对于可接受色差取l=2，c=1。
由于CMC（1：c）色差公式与人眼视觉特性一致，因此独立于颜色区域的“单一阈值”可用于对不同的颜色质量控制，为颜色测量和色差评估带来极大的方便。
3.CIE94色差公式
CIE94色差公式是基于CIELAB色差公式提出的一个色差公式。该公式规定了一些默认参考条件，如照明需采用CIE标准照明体D65、样品色差幅度在0-5CIELAB色差单位、样品结构在颜色上是均匀的、样品尺寸为视场大于4°、样品放置为直接边捻接触等。在染色工业相关应用中，这些参考条件的设置使得该公式计算出的明度、色调、彩度的差异与人眼感觉相一致。CIE94色差公式与CMC（l：c）色差公式结构相似，但其权重函数更加简单。CIE94色差公式的相关表达式如下式所示：
上式中△L、△C*ab、△H*ab分别表示样本间颜色在明度、色度和彩度三个分量上的差异，由CIELAB色差公式计算得到。kL、kC、kH三个参数与CMC（l:c）公式中的kl和kc一样，其取值可根据具体对象决定。在印刷行业中推荐使用kL=1.4，kC=kH=l；在纺织行业中，当kL=2，kC=kH=1时，CIE94色差公式计算结果与视觉评价更接近。
3.CIEDE2000色差公式
CIEDE2000色差公式是年最新色差公式，它可以改善色差评估结果，与人眼视觉特性保持一致。CIEDE2000色差公式的提出，能够解决人眼评价和计算机评价色差时引起的形状差异和结论不一致的问题，重新定义了色差计算方法，它加入了三个新的参数SL、SC和SH，分别代表了在亮度△L*饱和度△C*和色调△H*方向上的差异程度。计算公式如下：
式中的参数因子KL、KC、KH影响色差感觉，是相关的校正系数，并且通常采用KL=1.4，KC=KH=1的参数取值。其中各参数表示为：
明度差：
彩度差：
色相差：
色差范围多少合格？
在产品的实际生产过程中，产品的色差在一定范围内波动，其色差只能接近标准样品，而不可能与之完全相同，客户和厂家对色差的评定标准也不尽相同，为了解决这一问题，需要双方共同标定色差，商定色差的允许范围。
色差通常用△E表示，其单位是NBS（美国国家标准局的缩写）。当△E=1时，我们称之为1个NBS单位。NBS单位的大小与人的感知程度具有如下表所示的对应关系。
