CIELab颜色空间下的色差宝的计量校准方法介绍

在现行的色差仪器检测规程中，只给出了三刺激值的检定方法。但随着CIELab颜色空间的广泛应用，部分厂家生产的色差仪器仅提供CIELab色空间下的测量结果，按照现行的检定规程将无法给出CIELab色空间下的计量校准结果。本文对CIELab颜色空间下的色差宝计量检定方法做了介绍。

CIELab颜色空间下的色差宝计量校准的原因分析：

测色色差计是一种测量物体颜色及色差的设备，从结构上看，目前市场上的测色色差计分为两种，一种是分光式，其基本原理是通过测量物体表面反射的光谱数据，进而计算出物体颜色。另外一种则是滤光片式，厂家通过几种滤色片组合的形式对仪器与标准照明体及人眼观测的响应曲线进行匹配，从而得到被测物体的表面色。

目前，国际上通用的以数字表示颜色的方法有以下几种：CIE 三刺激值及色品坐标（Y，x，y）表示方法，CIELUV均匀颜色空间下的L*，u*，v*，CIELAB 均匀颜色空间下的L*，a*，b*。在印染、纺织、配色等领域中，使用CIELAB色空间中的L*，a*，b*及该色空间下的色差△E来表述物体颜色及色差，已被广泛应用。但部分厂家生产的测色色差计仅提供 CIELAB色空间下的测量结果，并未提供CIE三刺激值及其色品坐标（Y，x，y）测量结果。

现行的JJG 595-2002《测色色差计》检定规程中，仅针对三刺激值及其色品坐标下（Y，x，y）的测量方法及允差进行了规定，对于仅提供L*，a*，b*及该色空间下的色差△E的仪器，并未满足其计量需求，也不利于企业对仪器的合格性评判。因此，对测色色差计在CIELAB色空间下的计量校准方法的研究显得尤为重要。

CIELab颜色空间下物体表面色准确性的计量校准：

根据JJG 595-2002，检定项目包含对白、红、绿、蓝、黄五块色板的Y，x，y准确性的测量，并给出了Y，x，y的允差△Y，△x，△y。

根据国际照明委员会关于CIELAB色空间的描述及定义可得到L*，a*，b*与三刺激值X，Y，Z之间严格的代数转换关系，如下所示：

式中：X，Y，Z一一物体色的三刺激值；Xn，Yn，Zn一一标准照明体的三刺激值；L*，a*，b*——物体色的明度指数和色度指数。

因此，对于需要在 CIELAB均匀颜色空间下进行计量校准的仪器，或者仪器仅有CIELAB均匀颜色空间下的测量结果的，可以对五块色板的L*，a*，b*进行校准，并且比对标准色板溯源证书中的L*，a*，b*，给出示值误差△L*，△a*，△b*，便于仪器使用者根据结果判定自身设备的合格性。

对于需要进行合格性判定的仪器，由于Y，x，y与L*，a*，b*的代数关系非线性，因此，合格性判定需要将测得的L*，a*，b*换算成Y，x，y，并计算△Y，△x，△y后，再根据JJG 595-2002中的允差要求（一级：△Y≤1.5，△x，△y≤0.020；二级：△Y≤3，△x，△y≤0.025）进行判定。

CIELab颜色空间下色差准确性的计量校准：

对于关注色差准确性的仪器使用者，相对于物体色的测量准确性，也关注两种颜色之间色差的测量准确性，即△E*ab测量的准确性。

根据JJG 595-2002，检定项目中与色差△E*ab相关的量仅有色差△E*ab的重复性及复现性，并未涉及△E*ab准确性的测量。根据色差宝使用场景，了解到仪器使用者更关注相近颜色的色差，而不是不同颜色之间的色差。

因此，可以采用一种针对色差准确性的测量方法：使用两套五色标准色板，两套标准色板溯源证书给出的CIELAB颜色空间下的标准值分别为L*1s，a*1s，b*1s和L*2s，a*2s，b*2s，则可以计算出两套色板间色差值，作为色差标准值△E*abs，如下式所示：

用被测色差计分别测试两套标准色板中相同颜色间的色差△E*abm作为测量值。再计算标准值与测量值间的差异，即计算色差的差作为评定色差准确性的指标，如下式所示：

利用两套五色标准色板，可以得到五种颜色的色差示值误差。再根据仪器使用者实际使用场景，可以规定色差示值误差的允差作为评定色差准确性的依据。从而完成色差准确性的计量校准。

综上所述，对于CIELAB颜色空间下的计量校准，可从两个方面判定其仪器特性，一是提供仪器测量物体表面色的准确性数据，即通过测量L*，a*，b*，并换算成Y，x，y，再进行合格性判定，从而帮助仪器使用者在测量物体色时进行判定。二是提供仪器测量色差的准确性数据，即通过测量两种标准色板色差的示值误差，从而帮助仪器使用者在关注两种颜色色差时进行判定。