色容差是指電腦計(jì)算的配方與目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的相差，以單一照明光源下計(jì)算，數(shù)值愈小，準(zhǔn)確度則愈高。但是要注意，它只代表某一光源下的顏色比較，未能檢測(cè)于不同光源下的偏差。 表示光源發(fā)出的光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜之間的差別。下面將以色容差的標(biāo)準(zhǔn)比較及應(yīng)用為例進(jìn)行說(shuō)明。

對(duì)顏色進(jìn)行視覺(jué)評(píng)估時(shí)，人們依靠自己的顏色感知技巧判定顏色匹配。在生產(chǎn)過(guò)程中，這一主觀性可能造成客戶、供應(yīng)商、生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)的混淆和失敗。

因此，顏色測(cè)量設(shè)備對(duì)許多行業(yè)至關(guān)重要。使用分光測(cè)色儀測(cè)量顏色，可以溝通和比較色譜數(shù)據(jù)，獲得精確結(jié)果。

為了輔助顏色決策，在可接受范圍內(nèi)的色差被稱作為色容差，可作為感知色差的標(biāo)準(zhǔn)。容差用于控制顏色，確保生產(chǎn)批次間一致性，大限度地減少批次間差異。但即使使用色譜數(shù)據(jù)和容差來(lái)確定顏色，客戶和供應(yīng)商之間仍會(huì)有分歧。

色容差標(biāo)準(zhǔn)比較

傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與CIELAB標(biāo)準(zhǔn)的比較

傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與CIELAB標(biāo)準(zhǔn)的比較是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。在這里，我們將對(duì)這兩種標(biāo)準(zhǔn)的基本原理做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。

傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是一套由國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定的標(biāo)準(zhǔn)體系，包括CIE1931RGB三原色空間和CIE1958XYZ色度學(xué)三維空間。CIELAB是一套由國(guó)際色彩委員會(huì)（ICC）制定的標(biāo)準(zhǔn)，基于CIELUV三維色彩空間。

傳統(tǒng)RGB三原色空間中，每一個(gè)顏色都有一個(gè)特定的值，例如“red"是255、0、0的值。XYZ色度學(xué)三維空間則可以表征更多顏色，因此能夠更好地表征人眼對(duì)不同顏色的感受。CIELUV三維色彩空間則是基于人眼對(duì)不同顏色感受的測(cè)量數(shù)據(jù)而建立的。

在上圖中，我們可以看到傳統(tǒng)RGB三原色空間中所有顏色都位于x-y平面內(nèi)，而xyZ色度學(xué)三維空間則包含了所有可能的顏色。CIELUV三維色彩平面則是從人眼感受方向考慮的。

通常來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)RGB三原色是用于顯示器和打印機(jī)生成圖片的，而CIELAB是用于制作數(shù)字圖像文件或者在Web上顯示圖片時(shí)使用。

色容差應(yīng)用

色容差是指兩種或多種顏色間的相互作用。它表現(xiàn)為兩種顏色間的相互影響，即使在同一個(gè)物體上也會(huì)出現(xiàn)不同顏色。這是因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)有不同，對(duì)人眼而言，不同光波會(huì)產(chǎn)生不同的感覺(jué)。

色容差在設(shè)計(jì)中應(yīng)用很廣泛。例如，在服裝設(shè)計(jì)中，常常使用各種顏色來(lái)襯托圖案或其他圖像。此外，在平面設(shè)計(jì)中，也常常使用不同的顏色來(lái)強(qiáng)化對(duì)比度或引人注目。

為什么發(fā)生這種情況？

多年來(lái)，行業(yè)使用各種不同的數(shù)字系統(tǒng)。如果客戶和供應(yīng)商使用的系統(tǒng)不同，容差和可接受顏色也不同。今天我們將為您介紹常見的容差方法，以供不時(shí)之需。

為什么眼見不為實(shí)？

人眼在區(qū)分顏色差異時(shí)存在限制。除顏色記憶喪失、眼睛疲勞、色盲和觀察條件外，眼睛也無(wú)法同時(shí)檢測(cè)色調(diào)（紅色、綠色、藍(lán)色）、彩度（飽和度）或明度和暗度方面的差異。事實(shí)上，普通觀察者首先會(huì)看到色調(diào)差異，然后看到彩度或飽和度差異，后看到明度/暗度差異。

麥克亞當(dāng)色度圖

因此，針對(duì)可接受顏色匹配建立的公差具有三維邊界，其明度/暗度、色調(diào)和彩度限值是變化的。過(guò)去多年，公差方法不斷演變，試圖建立契合眼睛敏感度的方法。

大衛(wèi)·麥克亞當(dāng)是先確定人類對(duì)所有顏色的感知力限制的科學(xué)家之一。為此，他制定了各種基本標(biāo)準(zhǔn)，然后更改了每種顏色的色調(diào)、彩度和明度，直至他的觀察者注意到色靶的差異。在色度圖上繪制的終圖表顯示了橢圓形視覺(jué)可接受區(qū)域。

表達(dá)顏色的方式

1. CIELAB

CIELAB色彩空間的3D角度

CIELAB，也稱L*a*b*，是國(guó)際認(rèn)可的色彩空間。L*a*b*值是從三刺激值 (X,Y,Z) 計(jì)算出的，后者是所有顏色算數(shù)模型的主干。顏色在CIELAB色彩空間中的位置由三維矩形坐標(biāo)系定義：

• L*表示顏色明度或暗度

• a*是顏色在紅綠軸上的位置

• b*是顏色在黃藍(lán)軸上的位置

確定顏色的L*a*b*位置后，可圍繞該位置繪制矩形公差方框，以指示可接受顏色差異。

該顏色（相對(duì)較暗（L* = 42.65，a* = -23.01，b* = 10.50）的綠色/藍(lán)色陰影）在L*a*b*顏色模型中由三個(gè)數(shù)字定義。請(qǐng)注意，a*和b*均為負(fù)值，從而將測(cè)量點(diǎn)置于綠色/藍(lán)色象限內(nèi)。

不過(guò)，由于視覺(jué)可接受范圍是橢圓形而非矩形，使用公差方框的L*a*b*色彩空間內(nèi)有一些位置可能造成問(wèn)題。一些本不應(yīng)通過(guò)的顏色可能通過(guò)，而一些可接受顏色卻可能失敗。

2. L*C*h°

L*C*h°色差計(jì)算由L*a*b*值推導(dǎo)，通過(guò)算術(shù)方法將矩形坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為圓柱形極坐標(biāo)系。

• L*與L*a*b*相同，代表明度平面

• C*是從色彩空間中心至測(cè)量顏色的計(jì)算向量距離。C*值越大，彩度或飽和度越高

• ?h°是兩種顏色間的色差計(jì)算值

使用L*C* h°極坐標(biāo)系設(shè)置公差后，公差方框可向色調(diào)角方向旋轉(zhuǎn)。這更匹配人類對(duì)顏色的感知，減少了人類觀察者與儀器讀數(shù)或數(shù)值間的不一致幾率。

下圖顯示了同一顏色屏幕上的相同藍(lán)色-綠色點(diǎn)，顯示為L(zhǎng)*a*b*，但使用L*C*h°系統(tǒng)。

下圖比較了L*a*b*和L*C*h°的公差。黑色橢圓顯示了公差范圍內(nèi)視覺(jué)可見的顏色范圍，感知橢圓周圍的紅色矩形被顏色測(cè)量軟件標(biāo)記為“符合公差"。

圖中可見，L*C*h°系統(tǒng)更接近人類感知，但不如后者準(zhǔn)確。

3. CMC、CI94和CIE2000

新和廣泛接受的公差方法為橢圓形——DECMC、CIE94和CIE2000。這些并非新的色彩空間，而是基于色彩空間位置計(jì)算出的顏色差異。這樣，視覺(jué)評(píng)價(jià)與儀器測(cè)量顏色差異之間有更好的一致性。

CMC公差模型

上圖右邊顯示了三維顏色模型的一個(gè)片段，沿中軸線對(duì)分。中心為灰色，彩度沿任意方向向外增加。右側(cè)為紅色，色調(diào)角為零。色調(diào)沿逆時(shí)針偏移為橙色、黃色、綠色等。

上述公差系統(tǒng)圍繞目標(biāo)顏色在色彩空間內(nèi)建立了公差橢圓。橢圓代表接受量，尺寸依據(jù)色彩空間內(nèi)的位置自動(dòng)變化，以更符合視覺(jué)顏色感知。

可以發(fā)現(xiàn)，色彩空間橙色區(qū)域內(nèi)的橢圓比綠色區(qū)域內(nèi)的飽滿橢圓更長(zhǎng)、更窄。橢圓尺寸和形狀同時(shí)隨彩度增加而變化。

借助這些公式，用戶可以改變橢圓整體尺寸以提高可接受性。人眼對(duì)明度 (l) 維度偏移的接受性一般高于彩度(c)（色調(diào)和彩度）維度偏移。

盡管顏色公差系統(tǒng)還不，但這些橢圓公差方法大限度地體現(xiàn)了顏色差異，因此成為許多行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

這對(duì)制造商有何意義？

1. 可接受公差量因行業(yè)和應(yīng)用而異。

2. 討論顏色差異時(shí)，請(qǐng)確保使用相同的公差系統(tǒng)。

3. 在顏色測(cè)量?jī)x器和軟件內(nèi)設(shè)置可接受公差時(shí)，還必須選擇公差系統(tǒng)來(lái)計(jì)算準(zhǔn)確結(jié)果。