您使用的色彩容差方式正确吗?

您能目测出这些色块的差别么?

您的客户能够接受的样的颜色差异么?

这些可接受的颜色差异?

 

通过目测来视觉评估颜色时,每个人都会根据他们的主观颜色感知能力,来接受或拒绝颜色匹配。在制造业中,这种主观性会导致客户,供应商,生产和管理层之间的混乱。
 

这就是为什么色彩测量设备在许多行业中都很重要。通过使用专业的分光光度仪测量颜色,可以传达数字化的光谱数据以获得准确的结果。

为了帮助色彩控制,将颜色调整至可接受的限制范围称为色彩容差,可以将感觉到的色差可接受的程度设置为指导。色彩容差用于控制颜色,确保生产运行中的一致性,并最大限度地减少不同生产批次间变化。

但有时候,即使使用光谱数据和色彩容差来量化颜色,客户和供应商之间仍然有不同意见。

这是为什么呢?

多年来,不同的数字色彩系统已经被开发出来。如果客户和供应商使用不同的颜色系统,色彩容差和可接受的颜色将会不同。今天,我们将看看最常用的公差方法,以便您可以做好准备。

色度比例

 

为什么你不能总是依靠你的眼睛。

识别色差时,人眼有一定的局限性。除了颜色记忆丧失,眼睛疲劳,色盲和观看条件之外,眼睛不能同时检测色调(红相,绿相,蓝相),色度(饱和度)或明亮度的差异。实际上,一般观察者会先看到色调差异,其次是色度或饱和度差异,最后是明暗度差异。

麦克亚当的色度图

麦克亚当的色度图

因此,对于可接受的颜色匹配建立的容差具有三维边界,其明亮度,色调和色度的变化限制。多年来,公认的方法不断改善,试图创造一种与眼睛的敏感性最相匹配的方法。

戴维·麦克亚当(David MacAdam)是第一个确定整个人群感知能力极限的人之一。为此,他制作了大量的颜色标准,然后改变了每种颜色的色调,色度和亮度,直到他的观察者注意到与色彩目标的不同。在色度图上绘制的结果图显示了视觉可接受性的椭圆区域。

 

 

改进颜色的理解方法

1 - CIELAB

这张图清楚地显示了亨特模型的三维空间。

CIELAB颜色空间的3D模型

CIELAB或L * a * b *是第一个国际认可的色彩空间。由三刺激值(X,Y,Z)计算L * a * b *值,所述三刺激值是所有颜色数学模型的基础。CIELAB颜色空间中颜色的位置是由三维直角坐标系定义:

  • L *表示颜色的明暗
  • a *是红绿轴上的颜色位置
  • b *是黄蓝轴上的颜色位置

一旦确定了颜色的L * a * b *位置,可以在其周围绘制矩形公差框以指示可接受的颜色差异范围。

每个L *,a *和b *一个单位的公差,它围绕目标颜色形成一个方框。

上图中的较暗的蓝绿色 - 在L * a * b *颜色模型中由三个数字定义的(L * = 42.65,a * = -23.01,b * = 10.50)。请注意,a *和b *都是负数,将定位点置于绿色/蓝色象限中。

但是,由于视觉可接受性是椭圆而不是矩形的形状,所以在L * a * b *颜色空间中有一些地方使用公差框可能会导致问题。有些颜色可能不合格,而一些视觉可接受的颜色可能会显示不合格。

2 - L * C * h °

L * C * h °色差计算是从L * a * b *值中推导出来的,但数学公式将直角坐标系转换成圆柱极坐标系。ChromaHue

  • L *与L * a * b *相同,表示明亮度
  • C *是从颜色空间的中心到测量的颜色的矢量距离。较大的C *值表示较高的色度或饱和度。
  • Δh °是计算出的两种颜色之间的色调/色相差异。

使用L * C * h °极坐标系设置公差允许公差框在方向上相对于色调方向旋转。这更贴近人类对颜色的感知,从而减少了人类观察者与仪器读数或值之间的分歧。

下图在同一颜色平面上显示相同的蓝绿色点,如L * a * b *所示,但使用L * C * h°系统。

LCH

下图比较了L * a * b *和L * C * h °公差。黑色的椭圆形表示视觉上能接受的颜色差异范围,而颜色测量软件将红色矩形部分记录为“公差范围内”。

省略号

正如你所看到的,L * C * h°系统与人类的感知更密切相关,但仍然不够准确。

 

3 - CMCCIE94CIE2000

最新的公认的公差方法是椭圆 - DECMC,CIE94和CIE2000。这些不是新的色彩空间,而是基于颜色在色彩空间中的位置所设计的不同色差公式。这在视觉评估和仪器测量的色差之间提供了更好的一致性。

CMC公差模型

CMC公差模型

右边的图片显示了这些三维颜色模型的一部分,在横轴附近一分为二。中间是灰色的,向任意方向往外移,颜色色度逐渐增加,。右边半根横轴为红色,色相值为零。逆时针转动,色调变成橙色,然后变黄,然后变成绿色等等。

这些公差系统在目标颜色周围的颜色空间中创建椭球形公差。椭圆体表示接受的范围,并根据颜色空间中颜色的位置自动变化尺寸以更接近视觉颜色感知。正如你所看到的那样,颜色空间的橙色区域中的椭圆比绿色区域中的宽椭圆区域更长,更窄。椭圆的大小和形状也随着色度的增加而变化。

这些公式允许用户改变椭圆的整体尺寸以更好地匹配被认为可接受的尺寸。眼睛通常对于亮度(l)的变化,相比色度(c)(色调和色度)的变化有更大的接受性。

尽管我们还没有设计出完美的色彩公差系统,但这些椭圆形公差方法最能代表我们如何看待色彩差异,是许多行业公认的标准。

 

 

那么,这对制造商意味着什么?

  1. 可接受的容差的数量因行业和应用而异。例如,一个塑料泡沫容器的容差将比一个35,000美元的汽车的塑料仪表板高。
  2. 当你讨论颜色差异时,确定你正在谈论相同的公差系统。
  3. 当您在颜色测量仪器和软件中设置可接受的容差时,还必须选择公差系统来计算准确的结果。