16.CIE Lab+CMC ≈ 人眼？!《颜色-不是你想象的那样（第二版）》 / 开普饭

上一讲提到，仅仅只有一个△E* 的数值，还是不能真正的反映人眼对颜色差异的判断，因为人眼对色调，饱和度，明度的敏感度是不一样的，事实上，我们首先观察到色调的区别，然后再到饱和度，最后才是明度的区别。所以真正的视觉可接受范围对于色调，饱和度和明度是不对等的。所以当我们要说明两个颜色之间的差异时，是不能直接只使用总色差△E*，还要分别说明△L*（明度）、△a*（红绿）、 △b*（黄蓝）具体的数值。

我们真的不能让它（色差）更符合我们人眼的观察吗？

容差值 Tolerancing

先介绍一个概念：容差值——在颜色匹配过程中，容差值表示实验的样品颜色跟需要匹配的目标颜色的视觉可接受最大范围。

就是要规定一个最大色差值△E*，只要颜色匹配实验的样品颜色跟标颜色的总色差△E*不超过规定值，人眼几乎看不出差异，就可以说明样品颜色是可接受的。

因为真正的视觉可接受范围（容差值）对于色调，饱和度和明度是不对等的，而是像下图的椭圆形的：

容差椭圆形

所以设定一个容差值，就是设定了这个容差椭圆形的大小。这个容差椭圆形表示的是视觉可接受范围，只要颜色落在这个椭圆形的范围内，人眼无法辨别出差别的最大范围。可以看出，明度（L）可接受范围最大，其次是饱和度（C），色调（H）是最小的。符合人眼的特征，表明了人眼对色调（H）最敏感。

但是但是，这个人眼无法辨别出差异的范围的，对于不同的颜色，是不一样的。见下色轮中，在不同色相不同饱和度下，这个容差椭圆形大小是不一样的：

对于色相，橙色容差椭圆形最小，长而窄，绿色的容差椭圆形最大；
对于饱和度，越靠中心（饱和度越小），容差椭圆形越小，越靠外圈（饱和度越大），容差椭圆形越大。

不同色相的容差椭圆形

这个容差椭圆形说明了一个问题：

相同的色差值△E*，对于不同的颜色，人眼视觉看到的颜色差异可能很不一样；
相同人眼视觉差异，对于不同的颜色，计算出来的色差值△E*也可能很不一样。

存在这么一个问题，对于品质管理，颜色管控的人员来说就很困惑，即不能完全依赖颜色数据管控，又不能完全抛弃这个非常客观的颜色评价系统。

由于CIE Lab*在工业上已经非常广泛地应用，不能抛弃这个颜色系统，因而CIE后来提出了很多改进方案，包括CMC(l : c)色差公式，BDF色差公式，CIE DE 2000色差公式。（还有个CIE DE 94，但已被CIE淘汰了）

在CMC（l : c）之前，先了解一下CIE Lab这个色彩空间的兄弟CIE LCh°

CIE LCh°

说CIE L*a*b*和CIE L*C*h°是两兄弟，是因为他们来源一样，同属于一个色彩空间的两种不同解读方法。如下图色彩立体图及其一截面图：

色彩立体图

色彩立体图截面

CIE L*C*h°其实跟之前介绍的孟塞尔颜色体系类似，都是使用明度、色相和饱和度的概念。

下面介绍CIE Lab和CIE LCh°之间的联系。

（1）异同：

CIE Lab

L* —— 表示明度，范围由0到100，表示颜色从深（黑）到浅（白）。
a*—— 表示红绿，数值变化由正到负，表示颜色从红（正）到绿（负）。
b*—— 表示黄蓝，数值变化由正到负，表示颜色从黄（正）到蓝（负）。

CIE LCh°

L* —— 表示明度，范围由0到100，表示颜色从深（黑）到浅（白）。
C*—— 表示饱和度，数值代表离明度轴的距离，数值越大表示距离越远，饱和度越高；数值越小表示距离越近，饱和度越低。
h°—— 表示色调，也就是色轮上的位置。不同的角度代表不同色调。数值从0°到60°到180°逆时针变化，色调变化从红到黄到绿；数值从0°到-60°到-180°顺时针变化，色调变化从红到蓝到绿。

（2）CIE Lab和CIE LCh° 可互换，公式如下：