色差儀測試數(shù)據(jù)與目視評估的一致性分析

色差數(shù)據(jù)與目視評估不一致為什么？怎么辦？
在色彩管理行業(yè)，用分光光度儀（又稱色差儀）進行色差的評估無疑是較為科學(xué)和客觀的方法，一般情況下色差數(shù)據(jù)與目視評估結(jié)果是比較一致吻合的，即：色差值較小時，眼睛看不出色差；色差值較大時，目視差異很大。但有時我們會碰到不一致的情況，色差很小了，但我們目視無法接受；色差值很大，但眼睛看上去樣品色差不大，可以接受。造成不一致的可能原因有很多，我們可以問問自己下列幾個問題。

首先，從儀器選擇和設(shè)置方面分析：
1. 儀器光學(xué)結(jié)構(gòu)選擇恰當(dāng)嗎？
我們介紹過色差儀常用的有三種幾何結(jié)構(gòu)，包括0°/45°，d/8°和多角度，其中d/8°還有包含鏡面反射狀態(tài)和排除鏡面反射狀態(tài)。同一個樣品使用不同的幾何結(jié)構(gòu)的分光光度儀測量得到的結(jié)果是不同的。為了達到與目測結(jié)果一致，建議按照如下原則選擇儀器和設(shè)置：

對于普通顏色樣品，0/45和SCE的結(jié)構(gòu)與目視評估結(jié)果*為接近；

對于諸如金色銀色等高鏡面反射的樣品，SCI的結(jié)構(gòu)與目視結(jié)果更為接近；

對于特殊效果顏色，多角度反光光度儀測量結(jié)果與目視結(jié)果匹配*佳。

從左至右為0/45°，d/8°，和多角度反射示意圖

2. 儀器光源類型選擇正確嗎？
CIE規(guī)定了若干種標準照明體，來模擬不同應(yīng)用場景下的光源，相同一個樣品在不同的照明體下計算得出的顏色數(shù)據(jù)是不同的。選擇一種與目視評估使用光源類型一致的標準照明體，才會得到相一致的結(jié)果。比如目視是在在戶外或者燈箱D65照明下，儀器中就要選擇對應(yīng)的D65標準照明體。

3. 儀器視角選擇的合適嗎？
視角又叫標準觀察者，是指CIE制定標準時樣品在觀察者眼睛中投影的夾角，有兩個標準，一個是2°，另外一個是10°。2°對應(yīng)于小樣品或遠觀樣品，10°對應(yīng)于大樣品或近看樣品。如果評估產(chǎn)品面積很大，而儀器中選擇了2°視角，就容易出現(xiàn)不匹配的情況。

上圖為標準觀察者10°（上）和2°（下）示意圖

4. 儀器色差公式是*優(yōu)的嗎？
CIE分別在1976年、1995年、2001年發(fā)布了不同的總色差公式DE*、DE94、DE2000；其他有關(guān)組織也發(fā)布了一些不同的色差公式，比如英國染料協(xié)會的DEcmc、德國標準局的DEp等。發(fā)布不同的色差計算方法正是因為總色差數(shù)據(jù)計算總是有局限性，不盡上乘，與人眼評估的結(jié)果無法100%吻合，所以需要不斷地進行修正，發(fā)布更新的計算標準。

根據(jù)統(tǒng)計研究，DL*a*b*容差與人眼的吻合率只有75%，而DE*94和DEcmc可達95%，而DE2000則更高。選用更新的色差公式將減少數(shù)據(jù)與目視的偏差。
比如對于淺灰色，DE*=0.5目視都感覺很明顯；但對于大紅色，DE*=3.0目視都可以接受。相同的色樣，用DE2000計算兩個結(jié)果都在1.0左右，這樣與目視就更加接近了。

下圖是DEcmc在不同顏**域的形狀和大小，可見他在**性上相對于DE*有較大改進：

上圖為CMC容差

數(shù)據(jù)與眼睛不一致的狀況，有可能是儀器的選擇或設(shè)置不恰當(dāng)造成的，也有可能是目視評估偏差造成的。當(dāng)我們遇到這類問題時，不妨從這幾個角度看一下目視評估工具和流程是否標準。

色差儀測試數(shù)據(jù)與目視評估的一致性分析

其次，從目視評估的外部和內(nèi)部情況分析：
1. 目視光源符合標準嗎？
儀器測量獲得的數(shù)據(jù)是以CIE規(guī)定的標準照明體進行計算的，那么我們在目視評估時所用的光源也應(yīng)該使用對應(yīng)的光源，兩者的結(jié)果才能達到一致。而現(xiàn)實中大家使用的照明光源參差不齊，很難一致。比如對于日光，CIE規(guī)定的光譜能量分布曲線（儀器計算使用）和現(xiàn)實燈箱中光源的曲線分別是這樣的：

D65光譜在不同配置燈箱中皆不相同
這實際上是一種光的同色異譜現(xiàn)象，看上去都是白光，但其內(nèi)部不同色光的能量不同，那么想他的樣品在下面看到不同的結(jié)果就不足為奇了。CIE對于光源的質(zhì)量制定了等級標準（A，B，C，D，E級），為了獲得與儀器數(shù)據(jù)一致的結(jié)果，選擇一臺高等級的燈箱是很有必要的。

2. 目視環(huán)境符合要求嗎？

人眼對產(chǎn)品顏色進行對比分析時，很容易受到產(chǎn)品周圍環(huán)境的影響，比如周圍環(huán)境太亮，附近有其他顏色。根據(jù)研究，在中性灰的背景和環(huán)境中評估顏色是*準確的，所以現(xiàn)在大多數(shù)的燈箱內(nèi)部涂布的是孟塞爾N7亞光灰色，其L*值在70左右，a*b*接近于0。實際上我們能看到的東西都可以視為一個光源，比如我們穿的衣服，它們對于顏色的評估是有或多或少的影響的。
右圖中A塊和B塊的顏色差異看上去非常大，但當(dāng)我們將A和B單獨移出來進行對比時，它們就看上去一致了。

3. 目視的樣品合適嗎？
還記得那個有趣的圖片嗎？近看像愛因斯坦，遠看像夢露：

我們經(jīng)?？吹焦こ處熤苯訉蓚€大小不同的樣品進行評估，這種評估方法是不標準的，很容易產(chǎn)生偏差。我們建議被評估的樣品大小和形狀都是一致的，放置在對稱的位置。如果大小無法一致，那么建議對大的樣品進行部分遮蓋，讓看到的面積與小樣品保持基本一致。

不建議對樣品進行疊放，如果實在需要，建議在兩邊重復(fù)多方幾個樣品，排除由于不同層次和左右環(huán)境對評估的影響。

4. 眼睛是*佳狀態(tài)嗎？

世界上沒有兩片相同的樹葉，也沒有相同的兩雙眼睛！眼睛作為顏色的接受者，與大腦一起工作形成顏色感受，這個過程是相當(dāng)復(fù)雜的。*后的感知除了受物體本身的光學(xué)特性影響外，還與眼睛的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，身體和心理狀態(tài)，人的文化背景等有關(guān)系。*基本的，我們要排除評估者的視覺有任何生理缺陷，比如色盲或者弱視。這方面有很多顏色識別工具可以對個體的顏色敏感性進行測試和分析，避免不合適的人員參與到顏色評估工作中來。

上圖為孟塞爾色覺測試FM100
科學(xué)是無止境的，為了實現(xiàn)更準確的顏色數(shù)據(jù)化，很多組織和個人都在這方面做深入研究，讓數(shù)據(jù)與目視更加一致。儀器的測量原理是非常理想的狀態(tài)（比如完全漫反射照明），但目視評估時的光源是非理想狀態(tài)；色差儀測量只給出顏色數(shù)據(jù)；但目視評估會同時感受到顏色和其它外觀參數(shù)（比如光澤度和透明性）；儀器測量可能是單組數(shù)據(jù)，但目視評估可能是從不同方向看到多組結(jié)果。這種差異性的存在，將導(dǎo)致短期內(nèi)很難完全解決色差數(shù)據(jù)與目視評估不一致的情況。我們希望利用現(xiàn)有的工具，通過合適的設(shè)置和方法，減少這種情況的發(fā)生。