色差公式(10)——CIE94色差公式

    19年，CIE成立了技术委员会TC1-29（工业色差评估），主要任务是考察目前在工业中使用的在日光照明下进行物体色色差评价的标准，并给出建议。1992年TC1-29给出了一个实验性的包含二部分的提案。第一部分详述了经过修改CMC(l:c)公式而得出的一个新的色差公式，第二部分则阐述了在新的资料下或基本建模思想改变的情况下，新公式的修正方法。 

   这个最终的提案在1995年作为CIE的技术报告被公布出来。该报告详细说明了为了新的色差公式在色差方面以前所做的工作。新公式的完整的名称是“CIE 1994（⊿L*、⊿C*ab、⊿H*ab）色差模型”，缩写为“CIE94”，或色差符号⊿E*94。

很多因素影响了视觉评价，比如，样品的特性和观测条件。联合CIE的另外一个技术委员会TC1-28（影响色差评价的因素），TC1-29充分认识到这些因素的影响，并对它们进行了详细地考察；在CIE94公式中考虑到了一些因素的影响。现在不可能考虑所有因素的影响，两个技术委员会联合规定了一些参考条件，在这些参考条件下，参数给定了默认值，CIE94公式的性能很好。在其它条件下参数值的确定被认为是公式改进工作的一部分。参考条件适合于工业色差的评价，这些参考条件是：

照明：CIE标准照明体D65

照度：1000 lx

背景：均匀的中性色，L*=50

观察模式：物体色

样品尺寸：视场大于4°

样品放置：直接边缘接触

样品色差幅度：0～5 CIELAB色差单位

观察者：视觉正常

样品结构：在颜色上是均匀的；

新的色差公式基于CIELAB颜色空间。TC1-29认为在染色工业中该色差公式被广泛的接受和明度、彩度、色相的差别和人的感觉的统一是极为重要的。在计算有色材料的中小色差时，这个色差公式替代了以前推荐的色差公式。但是它没有作为颜色空间替代CIELAB和CIELUV。

CIE94公式引入一个新的项（⊿V），即色差的视觉量化值

KE并不是作为商业色差测量来用，而是一个总的视觉因素，在工业评定的条件下，设为一个单位，即⊿V＝⊿E*94。

   CIE94公式如下所示：

变量KL、KC和KH和CMC(l:c)公式中的l、c、h一样，（在CMC(l:c)公式中，可以认为在⊿H*ab项的除数中有一个因子h，因为h＝1，忽略了）。然而，它们在这里称为“参数因子”（parametric factors），因而就可以避免和CIE94中称为“相对容差”（relative tolerance）的l、c相混淆。在参考条件下，KL=KC=KH=1，使用条件和参考条件发生偏差时，会导致在视觉上每一个分量（亮度、彩度、色相）的改变，因而可以单独地调整色差公式中的各个色差分量以适应这种改变。例如，评价纺织品时，亮度感觉的降低，当KL=2，KC=KH=1时纺织品的视觉评价和CIE94公式的计算结果就比较接近；根据经验，印刷行业推荐使用KL=1.4，KC=KH=1。

    就像在CMC(l:c)公式中所做的一样，在CIE94中称为“权重函数”的椭圆半轴（SL、SC和SH）的长度允许在CIELAB颜色空间中根据区域的不同进行各自的调整，但是，和CMC(l:c)不同，它们用线性方程进行了不同的定义：

当一对颜色中的标准色和被比较色明显不同时，则C*ab,X = C*ab,S 。这种经过优化的方程的不对称性，导致了一对样本色之间的色差，即颜色样本A和B，以A为标准和以B为标准计算的结果就不一样。在逻辑上如果没有样本作为标准色时，C*ab,X可以用两个颜色的CIELAB的彩度的几何平均值表示，如下所示：

            C*ab,X ＝（C*ab,A *C*ab,B）1/2                               (8-29)

    TC1-29的很多成员希望制定一个CIE94推荐标准，但是同时另外一部分人又不同意。TC1-29的技术报告也存在矛盾之处，它的题目中并没有包含“推荐”一词，但是它的内容明显地表明在色差计算方面用CIE94色差公式代替CIELAB公式。

色差公式(10)——CIE94色差公式 

function DE94=CIE94(LABREF,LAB,K)

%   CIE94: Computes CIE94 colour difference between a reference and a sample

%   CIE94.m accepts:

%   -  a single reference and single sample value

%   -  multiple values for both reference and sample

%   -  single reference and multiple samples

%

%   The weighting parameters kL,kC,kH can be supplied as optional arguments;

%   otherwise they default to 1

%

%   Colour Engineering Toolbox

%   author:    � Phil Green

%   version:   1.2

%   date:      10-07-2002

%   book:      http://www.wileyeurope.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0471486884.html

%   web:       http://www.digitalcolour.org

if nargin>2

if length(K)>2

      kL=K(1);kC=K(2);kH=K(3);

   end

else

   kL=1;kC=1;kH=1;

end

Lref=LABREF(:,1);aref=LABREF(:,2);bref=LABREF(:,3);

Cref=(aref.^2+bref.^2).^0.5;

L=LAB(:,1);a=LAB(:,2);b=LAB(:,3);

C=(a.^2+b.^2).^0.5;

% Sc=1+0.045*(Cref+C)/2;

Sc=1+0.045*(Cref*C)^0.5;

% Sh=1+0.015*(Cref+C)/2;

Sh=1+0.015*(Cref*C)^0.5;

DC=abs(Cref-C);

DL=abs(Lref-L);

DE=(DL.^2+(aref-a).^2+(bref-b).^2).^0.5;

DH=real((DE.^2-DL.^2-DC.^2).^0.5);

DE94=((DL/kL).^2+(DC./(kC*Sc)).^2+(DH./(kH*Sh)).^2).^0.5;