摘要：色差測量與常規(guī)的物理量測量由本質(zhì)的區(qū)別，針對色差管理容易出現(xiàn)的一些概念性問題，提出實(shí)用的解決辦法，包括顏色標(biāo)準(zhǔn)的建立、協(xié)商原則、保存、檢查、恢復(fù)及各方允許的色差的確定方法和管理。
關(guān)鍵詞：顏色單位；色差儀；顏色標(biāo)樣；色差管理
隨著色差儀的普遍應(yīng)用，人們在如何選擇、驗(yàn)收、校準(zhǔn)、使用色差儀時(shí)有了許多問題和爭議，因?yàn)樯顑x原理涉及色度學(xué)、光學(xué)、數(shù)學(xué)、材料學(xué)，還有生物學(xué)、心理學(xué)等方面的綜合的知識，而且有些是目前我們的大、中學(xué)教育中沒有涉及到的，所以出現(xiàn)困惑、疑問和爭議是很正常的。這里，針對多數(shù)使用者反映的情況，試圖就一些基本的概念性的問題作一簡單和實(shí)用的解疑。
首先，顏色是人的大腦對物體的外觀色彩特征產(chǎn)生的一種主觀感覺，用數(shù)學(xué)方法來描述這種感覺是一件很困難的事。顏色的測量和數(shù)據(jù)化管理是一個(gè)對視覺感受(包括生理和心理如心情、年齡作用)的測量和管理，由于人與人對顏色敏感度的差異，環(huán)境背景的變化以及對顏色、色差的溝通和管理文件了解不足，都會影響視覺對顏色的感受。所以也就只能通過按照國際上的顏色系統(tǒng)制造的各種測色儀器解決，由于現(xiàn)代色差儀所提供的數(shù)字信息已盡可能做到了與人們的視覺感覺相關(guān)連，所以使其在科研和生產(chǎn)活動中得到廣泛應(yīng)用。
顏色的測量與普通物理量的測量有很大的區(qū)別。比方說選購色差儀時(shí)，我們看到的反映儀器技術(shù)水平的統(tǒng)一指標(biāo)中就沒有我們平常習(xí)慣考察的項(xiàng)目如：誤差、精度、分辨率、測量范圍等，而是另外一些指標(biāo)如：重復(fù)性△E(標(biāo)準(zhǔn)白板上連續(xù)10次)、儀器間一致性△E(12塊BCRAII板上測量的平均值)等，這是在選購儀器時(shí)要了解的一點(diǎn)。
色差儀分為濾色片式色差儀和分光光度計(jì)式色差儀，三濾色片式色差儀模仿人眼感受，將通過紅綠藍(lán)三個(gè)濾色片分別接受的樣品反射光信號轉(zhuǎn)換成XYZ或Lab三刺激值。由于很難得到重現(xiàn)性好的濾色器，所以儀器之間的一致性很差，屬于入門級的儀器。
分光型色差儀是將樣品的反射光光譜與照亮樣品的入射光光譜之比—樣品的反射率，通過儀器內(nèi)的微電腦按照色度學(xué)數(shù)學(xué)模型計(jì)算轉(zhuǎn)換成與標(biāo)準(zhǔn)觀察的人眼所對應(yīng)的視覺感覺的色度學(xué)三刺激值。分光色差儀適合任何種類的應(yīng)用，能模擬所有的CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光源，能給出分光數(shù)據(jù)和同色異譜指數(shù)，有非常好的重復(fù)性和重現(xiàn)性，符合國際通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)今常用的技術(shù)。
對選擇CIE(國際照明委員會)的彩色系統(tǒng)，幾個(gè)基本的視覺感覺單位是L；代表亮度，反映從白到灰到黑的無彩色中性顏色給人明暗的感覺。+a代表紅色方向，-a代表綠色方向，+b代表黃色方向，-b代表藍(lán)色方向。三者構(gòu)成了描述顏色的正交的三維空間，這樣就給萬紫千紅的顏色給出了一個(gè)可以用解析幾何描述的顏色空間，L為縱軸，a，b構(gòu)成彩色平面。如果將a-b平面轉(zhuǎn)化為極坐標(biāo)形式，a和b的平方和再開方，是從原點(diǎn)出發(fā)的模長，正好描述了顏色三要素里的彩度C(也叫鮮艷度)，C越大，表示顏色越鮮艷，無彩色的中性色，C值就非常小。而a，b構(gòu)成的正弦角正好描述了顏色三要素里的色相角H，加上代表明暗的明度L(也可叫亮度)。用LCH或Lab三坐標(biāo)空間的數(shù)學(xué)方法就全面地描述了所有顏色的特征?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多有關(guān)顏色的理論、測量技術(shù)和顏色標(biāo)準(zhǔn)，但是到目前為止，似乎還沒有一種人類感知顏色的理論被普遍接受，盡管如此，并沒有影響人們使用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)(如CIE規(guī)定的)判斷綜合色差(△E)的大小，色偏(△L、△a、△b)的方向和大致程度。
問題1：為什么不用顏色標(biāo)準(zhǔn)板的Lab數(shù)值作為控制顏色品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)而用色差數(shù)據(jù)△？
人們通常習(xí)慣的品質(zhì)管理都會用一些數(shù)據(jù)指標(biāo)加上允許的上下限偏差，但是顏色卻不行，都要用真實(shí)的色板確定標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)椋?br />
1.如上所述，由于顏色理論現(xiàn)有的不足，加上光譜測量的復(fù)雜性和數(shù)學(xué)處理的復(fù)雜性，各國各公司按照國際標(biāo)準(zhǔn)研制的色差儀，測量從紅到藍(lán)各種同樣顏色的同一塊色板的結(jié)果總有一定的差異。
2.就是同一公司的同一型號儀器，目前采用氙燈或鹵素鎢絲燈照明的傳統(tǒng)的分光色差儀，就算新的、正常工作的色差儀。便攜式儀器間的一致性達(dá)到的水平：例如XTH一般平均是0.15△E，大要達(dá)到0.25△E。只有昂貴的雙光束(一束同時(shí)檢測點(diǎn)亮的照明燈的光譜)的參比級的臺式分光色差儀(必須每年定期維護(hù)和用傳遞標(biāo)準(zhǔn)的一套彩磚定標(biāo))才可達(dá)到0.08△E。這樣，測同樣一塊標(biāo)準(zhǔn)色板，兩臺儀器讀數(shù)就會不同。隨著儀器使用時(shí)間的推移，特別是各臺儀器使用者對隨機(jī)自帶的校準(zhǔn)白板保管使用的不同，這種差異還會擴(kuò)大。所以，*采用Lab數(shù)值，即所謂“數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)”傳遞顏色標(biāo)準(zhǔn)的難度就很大。這既要求儀器有很高的儀器間一致性指標(biāo)，又要求儀器有*的長期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性，儀器的白標(biāo)準(zhǔn)板也不能經(jīng)常使用(做到可以長期保持穩(wěn)定不變色)。所以使用傳統(tǒng)色差儀的用戶，到目前為止，傳遞顏色標(biāo)準(zhǔn)還大都使用標(biāo)準(zhǔn)色板傳遞。做不到用顏色標(biāo)準(zhǔn)板的Lab數(shù)值作為控制顏色品質(zhì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)。
3.盡管不同儀器測得的顏色三刺激值有偏差，但是用于同一塊參照標(biāo)準(zhǔn)與另外的樣板間比較色差，不同儀器測得的色差值：△E,△a,△b卻是非常接近的。這也正好是人們對顏色管理的基本要求。所以有了參照標(biāo)準(zhǔn)后，不同儀器測得的色差值就有了實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。這也是色差儀得到普遍應(yīng)用的原因。下一個(gè)要解決的問題就是如何定義容許的色差，即可接受的允差。各方將通過協(xié)議，用參比標(biāo)準(zhǔn)色板和約定的可接受允差來共同建立對產(chǎn)品的顏色管理系統(tǒng)，避開用三刺激值Lab的具體值來管理。這就是顏色管理和大多數(shù)常規(guī)計(jì)量管理的區(qū)別。
