Delta E преобразует измеренные различия в цвете в удобное для использования числовое значение. В этом руководстве объясняется, как рассчитать Delta E с использованием стандартов CIE76, CMC l:c и CIEDE2000, используя одну и ту же пару цветов L*a*b*.
Перед вычислением дельта Е
Перед расчетом Delta E необходимы два набора измерений цвета: один для стандартного цвета и один для цвета образца. В большинстве промышленных расчетов разницы цветов используются значения L*, a* и b* из цветового пространства CIELAB.
CIELAB описан в стандарте ISO/CIE 11664-4:2019 , который определяет цветовое пространство CIE 1976 L*a*b* и базовый расчет евклидовой разницы цветов.
Измерение значений L*a*b*
Спектрофотометр или колориметр измеряет цвет и выдает три значения:
| Значение | Смысл | Руководство |
| L* | расторопность | Чем выше значение, тем светлее, чем ниже значение, тем темнее. |
| a* | Красно-зеленая ось | Положительное значение = краснее, отрицательное значение = зеленее |
| b* | Желто-синяя ось | Положительный знак = более желтый, отрицательный знак = более синий |
Для получения достоверных результатов измеряйте стандарт и образец в одинаковых условиях. Поддерживайте одинаковые параметры освещения, угла наблюдения, геометрии измерения, подложки образца, состояния поверхности и настроек прибора.
Стандартный цвет против образца цвета
Delta E сравнивает стандартный цвет с образцом цвета.
Стандартом является утвержденный эталон, например, эталонный образец, целевой оттенок, лабораторный образец или цвет, утвержденный заказчиком. Образцом является производственная партия, окрашенная ткань, печатный образец, покрытие или тестируемый материал, подвергаемый оценке.
В этой статье мы будем использовать следующую пару цветов:
| Цвет | L* | a* | b* |
| Стандарт | 50.00 | 2.50 | -10.00 |
| Образец | 52.00 | 3.10 | -8.80 |

Для всех примеров используется одна пара цветов.
Для всех трех формул используется одна и та же пара цветов. Это упрощает сравнение, поскольку любые различия в конечном результате обусловлены самой формулой, а не разными входными данными.
Сначала рассчитайте основные разности:
- ΔL* = 52.00 – 50.00 = 2.00
- Δa* = 3.10 – 2.50 = 0.60
- Δb* = -8.80 – (-10.00) = 1.20
Эти значения достаточны для CIE76. CMC l:c и CIEDE2000 также используют корректировки насыщенности, оттенка и весовых коэффициентов, которые описаны в соответствующих разделах ниже.
Расчет дельта-Е CIE76
CIE76 — это простейшая формула Delta E. Она вычисляет расстояние по прямой линии между двумя цветами в цветовом пространстве L*a*b*.
Формула объяснена
Формула CIE76: ΔE*ab = √[(ΔL*)² + (Δa*)² + (Δb*)²]
Эта формула рассматривает яркость, разницу между красным и зеленым цветами, а также разницу между желтым и синим цветами одинаково. Ее легко рассчитать, но она не всегда соответствует тому, как люди визуально оценивают различия в цветах.
Рабочий пример
Используя примеры значений:
- ΔE*ab = √[(2.00)² + (0.60)² + (1.20)²]
- ΔE*ab = √[4.00 + 0.36 + 1.44]
- ΔE*ab = √5.80
- ΔE*ab = 2.41
Значение Delta E по стандарту CIE76 составляет 2.41.
Когда CIE76 достаточно
Стандарт CIE76 полезен для быстрых вычислений, простых проверок в электронных таблицах, базовых сравнений в лабораторных условиях и для более старых спецификаций, в которых все еще используется ΔE*ab.
Для утверждения оттенков текстильных изделий или более требовательного промышленного контроля цвета часто более практичными оказываются формулы CMC l:c или CIEDE2000, поскольку они более тщательно учитывают зрительную чувствительность.
Расчет CMC l:c Delta E
Соотношение CMC l:c широко используется для практической оценки допустимых отклонений цвета, особенно в текстильной промышленности. Оно корректирует значимость различий в яркости, насыщенности и оттенке, вместо того чтобы рассматривать все направления L*a*b* одинаково.
Как работают функции взвешивания
CMC разделяет разницу в цвете на три составляющие:
- Разница в яркости
- Разница в цвете
- Разница оттенков
Его общая структура такова: ΔEcmc = √[(ΔL / lSL)² + (ΔC / cSC)² + (ΔH / SH)²]
Где:
- ΔL — разница в яркости.
- ΔC — это разница хроматичности.
- ΔH — разница оттенков.
- SL, SC и SH — весовые функции.
- l и c — это выбранные пользователем коэффициенты яркости и насыщенности.
Эти весовые коэффициенты помогают формуле лучше отражать практическое визуальное суждение.
Выбор соотношения л:с
Соотношение l:c определяет относительную важность яркости и насыщенности цвета.
Распространенные варианты включают в себя:
- CMC 2:1часто используется для принятия решений о приемлемости текстильной продукции.
- CMC 1:1часто используется, когда главным критерием является воспринимаемость.
Для утверждения оттенка ткани обычно используется соотношение CMC 2:1, поскольку изменение яркости часто оценивается иначе, чем изменение оттенка или насыщенности.
Рабочий пример
Используя ту же пару цветов:
- Стандарт: L* = 50.00, a* = 2.50, b* = -10.00
- Пример: L* = 52.00, a* = 3.10, b* = -8.80
Используя стандарт в качестве эталона, основные различия между компонентами составляют приблизительно:
- ΔL = -2.00
- ΔC = 0.98
- ΔН = 0.92
После применения весовых функций CMC 2:1 результат: ΔEcmc(2:1) = 1.75
Этот результат ниже, чем результат CIE76, потому что CMC учитывает разницу в зависимости от яркости, насыщенности, оттенка и выбранного соотношения l:c.
Почему CMC лучше подходит для ткани
Различия в цвете ткани оцениваются не только по математическому расстоянию. Небольшое изменение оттенка может быть более заметным, чем изменение яркости, в зависимости от типа волокна, класса красителя, глубины оттенка, текстуры и конечного назначения.
Именно поэтому КМК широко используется в контроле цвета текстильных изделий. Он помогает связать показания приборов с практическими решениями по утверждению качества ткани.
Компания Skychem Group работает в химической и текстильной красильной промышленности почти 30 лет, оказывая поддержку производителям в предоставлении красителей, специализированных химикатов и специализированных технических услуг. Решения Skychem Group в области текстильного окрашивания помогают в процессе окрашивания, подбора оттенков и разработки цветов для различных типов волокон и тканей.
Расчет дельта-Е CIEDE2000
CIEDE2000 — это более совершенная формула для расчета разницы цветов. Она превосходит CIE76, корректируя известные визуальные неравномерности в цветовом пространстве CIELAB.
В официальной публикации CIE ISO/CIE 11664-6:2022 определена формула цветового различия CIEDE2000, включая поправки на яркость, насыщенность, оттенок и взаимодействие насыщенности и оттенка.
Чем отличается CIEDE2000?
Стандарт CIEDE2000 разработан для более точного соответствия человеческому восприятию цвета. По сравнению со стандартом CIE76, он включает в себя поправки для:
- Весовые коэффициенты легкости
- Взвешивание по цвету
- взвешивание оттенков
- Нейтральное цветовое поведение
- Поведение синей области
- Взаимодействие цветности и оттенка
Благодаря этим исправлениям, CIEDE2000 стал более сложным, но зачастую более визуально значимым.
Ключевые компоненты формулы
Упрощенная структура формулы CIEDE2000 выглядит следующим образом:
ΔE00 = √[(ΔL′ / kLSL)² + (ΔC′ / kCSC)² + (ΔH′ / kHSH)² + RT(ΔC′ / kCSC)(ΔH′ / kHSH)]
Основные компоненты:
- ΔL′: скорректированная разница яркости
- ΔC′: скорректированная разница цветности
- ΔH′: скорректированная разница оттенков
- SL, SC, SH: весовые функции
- RT: член вращения, описывающий взаимодействие хроматического и цветового оттенков.
- kL, kC, kH: параметрические факторы, часто устанавливаемые равными 1 в эталонных условиях.
Поскольку формула включает несколько промежуточных корректировок, расчет CIEDE2000 обычно производится с помощью проверенного калькулятора, электронной таблицы, программного обеспечения для работы с цветом или измерительной системы, а не вручную.
Рабочий пример
Используя те же стандартные и примерные значения, расчет CIEDE2000 выполняется со стандартными эталонными настройками:
- kL = 1
- кКл = 1
- kH = 1
Результат: **ΔE00 = 2.40**
Это означает, что образец имеет разницу в цвете по стандарту CIEDE2000, равную 2.40. Если согласованный допуск составляет ΔE00 ≤ 2.00, образец не соответствует требованиям. Если допуск составляет ΔE00 ≤ 3.00, образец соответствует требованиям.
Чтение результата
Значение Delta E не является автоматическим показателем соответствия или несоответствия требованиям. Его необходимо сравнивать с согласованным допуском для данного материала, формулы, заказчика и области применения.
Например:
- Если согласованный предел составляет ΔE00 ≤ 2.00, то данный образец не проходит проверку, поскольку ΔE00 = 2.40.
- Если согласованный предел составляет ΔE00 ≤ 3.00, то тот же образец считается прошедшим проверку.
Формула и допуск всегда должны указываться вместе. Требование типа «Delta E ≤ 2» считается неполным, если в нем также не указано, используется ли при расчете формула CIE76, CMC l:c, CIEDE2000 или другая формула.
Результаты CIE76, CMC и CIEDE2000
Одна и та же пара цветов L*a*b* может давать разные значения Delta E в зависимости от формулы. Это ожидаемо, поскольку каждая формула моделирует различия в цвете по-разному.
Пара одного цвета, три разных ответа
| Формула | Результат | Что это означает |
| CIE76 | 2.41 | Простая геометрическая дистанция в пространстве L*a*b* |
| CMC l:c 2:1 | 1.75 | Результаты испытаний на допуск, ориентированные на текстильную промышленность. |
| СИЕДЕ2000 | 2.40 | Более выраженная разница в восприятии цвета |
В этом примере значения CIE76 и CIEDE2000 близки. Результат CMC ниже, потому что формула по-разному учитывает яркость, насыщенность и оттенок.
Почему выбор формулы влияет на результат (пройдено или нет)?
Предположим, что допустимый предел составляет 2.00. Для той же пары цветов:
- Результат CIE76 = 2.41, не пройден.
- Результат CMC 2:1 = 1.75, пройдено
- Результат CIEDE2000 = 2.40, не пройден.
Измеренные цвета не изменились. Изменился только метод расчета. Именно поэтому в цветовых спецификациях всегда следует указывать формулу:
- ΔE*ab ≤ 2.00 по CIE76
- ΔEcmc(2:1) ≤ 2.00
- ΔE00 ≤ 2.00 по CIEDE2000
Без формулы допуск может быть неправильно истолкован.
Применение допусков Delta E
После расчета Delta E следующим шагом является решение о приемлемости результата. Это зависит от продукта, требований заказчика, условий просмотра и производственного процесса.
Установление допустимого предела дельты E
Не существует единого предельного значения Delta E, подходящего для всех отраслей промышленности или материалов. Допуск, подходящий для одной ткани, покрытия, пластиковой детали или печатного изделия, может оказаться слишком свободным или слишком строгим для другой.
При установлении допуска следует учитывать тип материала, область применения, стандарты утверждения заказчиком, параметры измерения, текстуру поверхности, блеск, производственные отклонения и условия визуального контроля.
Для тканей, используемых в модной одежде и имеющих высокую видимость, может потребоваться более строгий контроль качества, чем для текстильных изделий общего назначения. Цвет бренда или сигнальный цвет также может требовать более узких допусков, чем цвет фона или внутреннего компонента.
В текстильном производстве допустимое изменение цвета (Delta E) часто связано с более широкими требованиями к качеству, безопасности и экологичности. Skychem Group поддерживает эти требования посредством сертифицированных систем химической обработки текстиля и методов контроля качества, помогая производителям привести цветопередачу в соответствие с ожиданиями клиентов, бренда и производства.
Эллиптические и сферические допуски
В стандарте CIE76 используется сферический допуск. Он измеряет равное расстояние во всех направлениях пространства L*a*b*.
В стандартах CMC и CIEDE2000 используется более совершенная система взвешивания. Их поведение в отношении допусков ближе к эллиптическому допуску, где некоторые направления цветовых различий обрабатываются более строго, чем другие.
Это важно, потому что визуальная оценка цвета неоднородна. Формула, которая лучше отражает восприятие, может уменьшить расхождения между показаниями прибора и визуальной оценкой.
Подбор формулы в соответствии с областью применения
Наилучшая формула Delta E зависит от материала, метода определения допусков и цели сравнения.
- CIE76 Подходит для простых сравнений, быстрых внутренних проверок и более старых спецификаций, в которых все еще используется ΔE*ab.
- КМЦ л:с Этот метод часто предпочтительнее для утверждения оттенков текстиля, поскольку он придает больше практического значения различиям в яркости, насыщенности и оттенке ткани.
- СИЕДЕ2000 Это полезно, когда для требовательного контроля качества цвета необходима более наглядная модель цветовых различий.
Компания Skychem Group разрабатывает решения для текстильной промышленности, включая окрашивание, отделку и производство тканей с высокими эксплуатационными характеристиками. Ее поддержка охватывает такие области, как модная одежда, спортивная одежда для активного отдыха, рабочая одежда, домашний текстиль, джинсовая ткань, шерсть и стирка одежды, помогая производителям выбирать подходящие красители и химические системы для конкретных требований к тканям.
Заключение
Значение Delta E наиболее полезно, когда входные данные, формула и допуск четко определены. Стандарт CIE76 предлагает простую базовую линию, CMC l:c обеспечивает практический контроль допусков текстильных материалов, а CIEDE2000 дает более наглядный результат оценки разницы цветов. Для получения технической поддержки или выбора продукции обратитесь в Skychem Group за коммерческим предложением.
Связанные чтения:







