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色差△E一般判定標(biāo)準(zhǔn)多少

瀏覽次數(shù):2097 更新日期:2024-01-10

摘要:

色彩差異△E的判定對于產(chǎn)品質(zhì)量控制和產(chǎn)品性能提升具有重要意義。在實際應(yīng)用中,人們常常使用色差計來測量產(chǎn)品顏色與標(biāo)準(zhǔn)顏色之間的差異,即色差△E。那么,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)是多少呢?一般來說,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)因應(yīng)用領(lǐng)域而異。在食品、化妝品、印刷、紡織品等領(lǐng)域,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)通常較低,一般在1-2之間....

色彩差異△E的判定對于產(chǎn)品質(zhì)量控制和產(chǎn)品性能提升具有重要意義。在實際應(yīng)用中,人們常常使用色差計來測量產(chǎn)品顏色與標(biāo)準(zhǔn)顏色之間的差異,即色差△E。那么,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)是多少呢?

一般來說,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)因應(yīng)用領(lǐng)域而異。在食品、化妝品、印刷、紡織品等領(lǐng)域,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)通常較低,一般在1-2之間,表示顏色差異肉眼幾乎無法察覺。在陶瓷、玻璃、塑料等材料領(lǐng)域,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)通常在3-5之間,表示顏色差異肉眼可見,但較為輕微。在涂料、油墨等材料領(lǐng)域,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)較高,一般在5以上,表示顏色差異較為明顯。

色差判定標(biāo)準(zhǔn)

色差判定標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)具體應(yīng)用場景和需求而設(shè)定的,在不同的行業(yè)和產(chǎn)品中可能存在差異。以下是一些常見的色差評判標(biāo)準(zhǔn):

CIE Lab*色空間:使用?E參數(shù)評定色差,?E值越小表示色差越小。

1、0 - 0.25△E:非常小或沒有,是理想匹配。

2、0.25 - 0.5△E:微小,是可接受的匹配。

3、0.5 -1.0△E:微小到中等,在一些應(yīng)用中可接受。

4、1.0 -2.0△E:中等,在特定應(yīng)用中可接受。

5、2.0 - 4.0△E:有差距,在特定應(yīng)用中可接受。

6、4.0△E以上:非常大,在大部分應(yīng)用中不可接受。

CIE Luv*色空間:使用?E參數(shù)評定色差,?E值越小表示色差越小。

CMC(l:c)色差公式:色差公式是由Color Measurement Committee制定的,將亮度和飽和度的影響分別考慮,并賦予色差更直觀的評價。

DIN6169標(biāo)準(zhǔn):在這個標(biāo)準(zhǔn)中,色差是按三種參數(shù)來評定的,包括色相、亮度和飽和度。

ASTM標(biāo)準(zhǔn):該標(biāo)準(zhǔn)是由美國材料和試驗學(xué)會(ASTM)制定的,將樣品與標(biāo)準(zhǔn)比較,根據(jù)?E值的大小進(jìn)行色差評判。

ISO標(biāo)準(zhǔn):國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的標(biāo)準(zhǔn)包括多種色差評判方法,其中ISO 3664:2009用于光源顏色的評定,ISO 12647用于印刷品的色差評定。


在實際應(yīng)用中,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)具體要求和用途來確定。對于一般消費者而言,色差△E在1-2之間通常被認(rèn)為是可接受的,而對于專業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量控制領(lǐng)域,色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)通常更為嚴(yán)格。因此,了解和掌握色差△E的判定標(biāo)準(zhǔn)對于不同領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量控制和性能提升具有重要意義。

技術(shù)人員如何控制好生產(chǎn)中的色差問題?

提高控制標(biāo)準(zhǔn)


對于那些色差要求極高的客戶(如ΔE≤0.4)或輕微色差但視覺變化顯著的產(chǎn)品(如帶紅或黃的淺色),必須提高質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn),并強(qiáng)化目測把關(guān)。一般產(chǎn)品企業(yè)控制色差ΔE≤1,部分為ΔE≤0.5,且大多為單一光源下,很容易造成視覺色差明顯。為加強(qiáng)控制,必須要求各種光源下色差的一致 (如同為ΔE≤0.5),還要通過檢測、校對、審核人員的目測,達(dá)到一致合格。


色彩校準(zhǔn)Delta E怎么判定,如何以△E判定顯示設(shè)備的好壞呢?

△E數(shù)值越高,色彩偏差越大,△E數(shù)值越低,色彩越準(zhǔn)確。我們要知道△E永遠(yuǎn)不可能為0,不可能有顯示器顏色是完全準(zhǔn)確的。


那△E多少我們?nèi)搜劭梢钥闯鰜砟兀?/span>


△E值≤1,測量樣與標(biāo)準(zhǔn)樣之間的色差情況不明顯,肉眼幾乎不可辨,這已經(jīng)是很佳的顯示器了。


ΔE值在1.6到之間3.2,人眼基本上是分辨不出色彩的差異,比如專業(yè)級顯示器。


ΔE值在3.2到6.5之間,經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的人士可以辨別其不同,但普通人是觀察不到其中的差異的,通常專業(yè)級液晶能夠輕松達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)。目前大部分未精心校準(zhǔn)的顯示器在這個區(qū)間。


ΔE值在6.5到13之間時,色彩差別已經(jīng)可以判別,但色調(diào)本身仍然相同。這個已經(jīng)算很差的了。


ΔE值在13到25,可以確定是不同的色調(diào)的表現(xiàn)。


ΔE值超過25以上,代表著是另外一種色彩了。


其實顯示參數(shù)要結(jié)合多個指標(biāo)來看,單獨拿出任何一項來判定產(chǎn)品好壞都是不夠客觀的。色域也是很重要指標(biāo),如果色域很低,那么畫面看上去會灰蒙蒙的,如果色域過高的過于艷麗也不行。還有色溫、伽馬曲線等指標(biāo)。所以要綜合看。省事的辦法是看品牌與看口碑。


?△E和JNCD以誰為準(zhǔn)?

△E色準(zhǔn)



首先簡單講一下△E,由CIE國際照明委員會提出的國際標(biāo)準(zhǔn),delta表示“差異”,這個E就是Empfindung“感覺”的意思,表示感覺上的差異。數(shù)字越大顏色越偏,數(shù)字越小顏色越準(zhǔn)。


△E多大,也就是兩個顏色之間多大的差距,叫做JND值,或者你直接叫它色差值。這個值多少時,人眼才剛好察覺的出來呢?這到現(xiàn)在其實還沒定論。1994年Mahy et al評估出了一個2.3△E的JND值,但人眼是動態(tài)適應(yīng)的,有些顏色在改變時,人眼很敏感,而有的就分不太清楚,這種感知非均勻特性導(dǎo)致這個值并不可靠。
由于顯示器面板、背光的特性不同,如果出廠不校準(zhǔn)直接用,會有很大的色彩偏移,你眼前的黑不是黑,你說的白未必是白。


一般屏幕的色域我們用下面左圖xy色度坐標(biāo)表示(CIE1931 xyY)(平常說的白點,指的就是這個坐標(biāo)中0.33,0.33白點位置),環(huán)繞的一圈就是光譜波長,人眼感知的范圍。雖然這個范圍并不均勻、有的多有的少,但色彩分布是均勻表示的。


如果我們在這個坐標(biāo)系里,直接用△E表示色差會怎么樣呢?


可見,同樣的數(shù)值,左邊看著差別不大,但右邊看著差異很大,是明顯的兩個不同的顏色,用△E在RGB坐標(biāo)里衡量色差是行不通的。


那么CIE提出了右邊那個球形的CIE Lab模型,是三維的坐標(biāo)系,L即Light亮度軸單獨拎了出來。它的橫截面如上圖,基于對立色理論,色彩分布更直觀、很均勻,不是偏紅就是偏綠,不是偏黃就是偏藍(lán)(冷暖),這個特性對于修過圖的朋友肯定很熟悉,


沒錯,就是LR/PS ACR中的白平衡工具,把色彩分為色溫和色調(diào),從而確定色度和飽和度值,然后由L縱坐標(biāo)確定明度值,那么一個顏色就確定了。

在這個三維坐標(biāo)系中,用的就是我們現(xiàn)在熟知的△E,公式如下:


這個公式,看多了有催眠的效果,不知你看不看得懂,反正我是看不懂(笑)。這算的就是均方誤差(MSE),這個1976年提出的,也就是△E76。不夠由于人眼對三個通道的感知不同,看下圖,橢圓表示人眼色容差,也就是對色差的“感知不強(qiáng)范圍”:


在坐標(biāo)中越靠外的區(qū)域,越靠外的高色彩度區(qū)域,人眼感知力越低、不敏感,于是1994年對色差公式做了改進(jìn),變成了下面這個樣子:


不過這代主要針對汽車噴漆行業(yè),是在LCh空間下定義的,影響因素變成了色品/濃度,只有色調(diào)取自Lab空間。針對藍(lán)光的影響,最終在2000年,改進(jìn)出了最新色差公式△E 00:


△E 00與△E 76相比計算公式不同,有個加權(quán),淺色權(quán)重大,深色權(quán)重小,因為深色的色差不像淺色那么明顯,更符合直觀的人視覺感受。


一般來講,△E=1.0是人剛好注意得到的量,而△E=2.5是人可以接受的上限(前提是有色準(zhǔn)需求)。那么有出廠校色的廠商,一般會控制在平均△E<3左右,但注意是平均。



JNCD



那么終于講到JNCD了,全稱Just Noticeable Color Difference,即只有明顯色差,最早可以找到的時間大概在2013年,由DisplayMate提出,


我們每年常刷到《國外機(jī)構(gòu)測試xxx手機(jī)屏幕評測結(jié)果出爐》這類新聞,其中的“國外機(jī)構(gòu)”一般都是它...


其實更早也有,比方說iPhone4、三星S3時期,但并未大范圍使用。JNCD主要用于衡量肉眼可否明辨差異。



雖然JNCD和ΔE的目的是一樣的,但出于的色彩空間不同,上面我們講到了,△E用的是CIE Lab坐標(biāo)系(中),而JNCD用的是CIE Luv坐標(biāo)系(右),也是1976年提出的,主要目的是易于計算和轉(zhuǎn)換,且嘗試達(dá)到更高感知均勻性。





它是從xy坐標(biāo)的空間轉(zhuǎn)換過來的,可以從圖上看出,確實分布更均勻直觀。算法如下:


那么轉(zhuǎn)換成JNCD就是:
1 MPCD =?1 JNCD =Δ(u'v') = 0.0040
JNCD可以和少見的△E uv互相轉(zhuǎn)換,但不能和常見的△E ab轉(zhuǎn)換。但當(dāng)JNCD= 1 時基本接近 ΔE 00 = 2.3,數(shù)字上顯得小很多。


并且這個指標(biāo)其實有前提條件的,按照DisplayMate自己的說法,當(dāng)兩種顏色放一起的時候,JNCD>1是界限,但兩種顏色距離較遠(yuǎn)的時候JNCD>3才察覺的出來。


比方說這樣,差距不大的顏色,距離遠(yuǎn)了,你會覺得差不多,差異更大才感覺的出來。江湖人稱:不比不知道,一比嚇一跳。
那JNCD也算是階梯性質(zhì)的指標(biāo)了,但本身出于快速計算考慮,如果量化的細(xì)一點,應(yīng)該可以根據(jù)色彩距離給出更多結(jié)果。


▌總結(jié)

雖然手機(jī)廠商開始用JCDN的原因不得而知,估計只是把給DisplayMate送測的數(shù)據(jù)直接拿來用了,主觀上是DM提出用,那么廠商給他推廣,事實上Wiki都沒有詞條,也沒有找到相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)作背書。


但這里老張又要提一下同色異譜了,由于OLED屏現(xiàn)在越來越多,因為面板特性問題,同樣的色彩值,在LCD和OLED上顯示的顏色,肉眼看上去是不一樣的,比方說早期三星面板“大綠屏”,所以用傳統(tǒng)校色驗證流程測出來,△E指標(biāo)好的OLED屏反而肉眼看著偏色,感知色彩正常的反而指標(biāo)差。


這是因為沒有做感知白點補(bǔ)償、作Judd修正。那么基于CIELuv感知色彩空間的JNCD,確實有可能避免色偏、更符合人眼感官,對于OLED屏的指標(biāo),JNCD會比△E更有說服力(前提是廠商校準(zhǔn)流程合理)。
這也是為什么主流市場只有手機(jī)廠用JNCD當(dāng)單位的原因,電腦顯示器依然用的△E。




但因為JNCD數(shù)字單位很小,消費者對0.1級別的差距并不敏感,好屏和差屏的數(shù)值差距很小,很容易被廠商拿來作文章。

比方說,JNCD = 1定義為肉眼感知最小單位,理應(yīng)JNCD<1是專業(yè)屏。但有的廠商直接說<2是“公認(rèn)”專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),一般顯示器在6.5~13...
這數(shù)字熟悉嘛?熟悉的:


沒錯,就是專業(yè)定位的顯示器常用的△E標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值...手機(jī)廠商直接單位一換,我們知道JNCD本身數(shù)值就比△E小得多,這么做,直接把標(biāo)準(zhǔn)拉的比△E還低,啥屏幕都顯得更強(qiáng)了...違背了工程師們的初衷和好意。
目前網(wǎng)上基本都是對JNCD的營銷軟文,壓根沒人出來把這個單位講明白的,也是我這次特地講它的原因。至于△E00目前還是衡量顯示色差最具說服力的單位。


但需要注意,廠商一般只標(biāo)平均值,但影響觀感的往往是極值,比方說平均△E=1,但是某些藍(lán)色或者什么色,最大△E達(dá)到了10,那么這塊屏幕還是爛屏,不具備參考價值,這就很水桶效應(yīng)。
色彩標(biāo)準(zhǔn)化還有很長的路要走,目前廠商還是得優(yōu)先解決兩個明顯問題:
1.不同面板需要不同標(biāo)準(zhǔn),或標(biāo)稱感知白點偏移,確保用戶看到的是標(biāo)準(zhǔn)白點,而不是以廠商自己顯示器白點為準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。
2.需要標(biāo)注平均△E和最大△E,數(shù)據(jù)公開地賣屏,而不是玩文字游戲。