「ΔE 是什麼？ΔE 多少算合格？」

ΔE 是什麼？ΔE 多少算合格？

ΔE（Delta E，色差）是用數值表示「兩個顏色之間差異有多大」的指標。在工業品質管理中，通常先量測標準品（Standard），再量測生產樣品（Sample），最後計算兩者的色差。

一般而言：

ΔE 越接近 0，代表兩個顏色越接近；ΔE 越大，代表顏色差異越明顯。

但必須注意，ΔE 並不是單一公式。目前工業色彩管理常使用 CIE L*a*b* ΔE*ab、CIE94、CMC(l:c) 與 CIEDE2000（ΔE00）等不同公式。相同兩個樣品使用不同公式計算，得到的 ΔE 數值可能不同，因此客戶、供應商及工廠在訂定色差標準時，必須先指定使用哪一種色差公式。

CIE Lab* 是什麼？

CIE L*a*b*（CIELAB）是一套由 CIE 國際照明委員會建立的三維色彩空間：

L*：明度，0 為黑色，100 為白色
a*：紅色（+）到綠色（−）方向
b*：黃色（+）到藍色（−）方向

ISO/CIE 11664-4:2019 正式規範 CIE 1976 L*a*b* 色彩空間，以及使用該色彩空間計算色差的方法。此版本在 2024 年完成定期審查並確認繼續有效。

假設標準品為：

L₁*、a₁*、b₁*

樣品為：

L₂*、a₂*、b₂*

首先計算：

ΔL* = L₂* − L₁*
Δa* = a₂* − a₁*
Δb* = b₂* − b₁*

其中：

ΔL* > 0：樣品較亮
ΔL* < 0：樣品較暗

Δa* > 0：樣品較紅
Δa* < 0：樣品較綠

Δb* > 0：樣品較黃
Δb* < 0：樣品較藍

1. CIE 1976 Lab* 色差公式（ΔE*ab）

最基本的 CIELAB 色差公式是：

ΔE*ab = √[(ΔL*)² + (Δa*)² + (Δb*)²]

也就是計算標準品與樣品在 L*a*b* 三維色彩空間中的直線距離。CIE 將 CIELAB 色差定義為兩個顏色在 CIE L*a*b* 空間中的距離。

例如：

標準品：L*=50、a*=20、b*=30
樣品：L*=51、a*=19、b*=31

則：

ΔL*=1
Δa*=−1
Δb*=1

因此：

ΔE*ab = √(1² + (−1)² + 1²) = √3 ≈ 1.73

CIELAB ΔE*ab 的優點是簡單、容易理解，目前仍廣泛應用於塑膠、塗料、印刷、汽車、電子零件及一般品質管理。

但 CIELAB 色彩空間並非完全符合人眼對所有顏色區域的感知，因此相同 ΔE*ab，在不同顏色區域，人眼感受到的差異程度不一定相同。這也是後來 CIE94、CMC 與 CIEDE2000 被提出的重要原因。

2. CIE94 色差公式（ΔE94）

CIE94 是針對工業色彩品質管理所改良的色差公式。

它不再單純把 L*、a*、b* 三個方向視為完全相同，而是將色差拆分成：

明度差 ΔL*
彩度差 ΔC*
色相差 ΔH*

再加入不同的權重修正。

其基本公式為：

ΔE94 = √[(ΔL*/kL·SL)² + (ΔC*/kC·SC)² + (ΔH*/kH·SH)²]

其中：

SL：明度權重函數
SC：彩度權重函數
SH：色相權重函數

kL、kC、kH 則是根據實際使用條件設定的參數因子。

彩度可由：

C*ab = √(a*² + b*²)

得到。

兩個樣品的彩度差：

ΔC* = C₂* − C₁*

色相差則可由：

ΔH* = √[(Δa*)² + (Δb*)² − (ΔC*)²]

計算。

CIE 在 **CIE 116-1995《Industrial colour-difference evaluation》**中提出工業色差評估方法，利用明度、彩度及色相的權重修正，使數值與人眼視覺判斷具有更好的相關性。

CIE94 常見於工業製造、塗料、汽車、塑膠及其他需要進行色彩允收判定的領域。

3. CMC(l:c) 色差公式

CMC 色差公式同樣將色差分成：

明度差 ΔL*
彩度差 ΔC*
色相差 ΔH*

基本公式為：

ΔECMC = √[(ΔL*/lSL)² + (ΔC*/cSC)² + (ΔH*/SH)²]

其中：

SL：明度權重
SC：彩度權重
SH：色相權重

而 l:c 是明度與彩度的權重比例。

例如：

CMC (1:1)
表示明度與彩度採接近相等的權重。

CMC (2:1)
表示允許較大的明度差異，常見於工業允收判定。

CMC 的特點是建立一個較符合人眼視覺的「橢圓形色差允收區域」，而不是像傳統 ΔE*ab 一樣採用簡單球形距離。

CMC 中常使用的權重計算形式包括：

當 L* ≥ 16：

SL = 0.040975L* / (1 + 0.01765L*)

當 L* < 16：

SL = 0.511

彩度權重：

SC = [0.0638C* / (1 + 0.0131C*)] + 0.638

色相權重：

SH = SC × (F·T + 1 − F)

其中：

F = √[C*⁴ / (C*⁴ + 1900)]

T 則依色相角 h 的範圍進行修正。

CMC(l:c) 特別常見於紡織、染整及表面色彩允收管理。ISO 105-J03:2009 就規定了以 ΔECMC(l:c) 評估同類材料兩個試樣之間色差的方法，並允許使用最大 ΔECMC 值作為品質允收公差。

4. CIEDE2000 色差公式（ΔE00）

CIEDE2000 是目前重要的現代色差公式之一。

它是從 CIELAB 發展而來，但進一步針對：

明度（Lightness）
彩度（Chroma）
色相（Hue）

進行非線性修正，並加入不同色彩區域的人眼感知特性。

主要公式為：

ΔE00 = √[(ΔL′/kL·SL)² + (ΔC′/kC·SC)² + (ΔH′/kH·SH)² + RT(ΔC′/kC·SC)(ΔH′/kH·SH)]

其中：

ΔL′：修正後的明度差
ΔC′：修正後的彩度差
ΔH′：修正後的色相差

SL、SC、SH：明度、彩度與色相權重函數

kL、kC、kH：量測條件參數，在 CIEDE2000 標準參考條件下通常設定為 1

RT：Rotation Term（旋轉修正項），用來進一步修正特定藍色區域中彩度與色相差異的交互作用。

Konica Minolta 對 CIEDE2000 的說明亦指出，它是在 ΔL、ΔC、ΔH 基礎上加入 SL、SC、SH 權重與參數係數，以改善傳統 L*a*b* 色差數值與視覺判斷之間的差異。

目前對應的重要國際標準為：

ISO/CIE 11664-6:2022
Colorimetry — Part 6: CIEDE2000 colour-difference formula

該標準正式規定 CIEDE2000 的計算方法，輸入數據必須使用依 ISO/CIE 11664-4 所計算的 CIELAB L*、a*、b* 數值。

CIEDE2000 是以 CIE 142-2001 為基礎發展而來，相較於單純的 CIELAB ΔE*ab，加入了明度、彩度、色相以及彩度－色相交互作用的視覺修正。

四種 ΔE 公式有什麼不同？

色差公式	表示方式	特點	常見用途
CIE 1976	ΔE*ab	計算最簡單	一般工業色彩管理
CIE94	ΔE94	修正明度、彩度、色相差	工業製造、塗料等
CMC	ΔECMC(l:c)	使用橢圓允收範圍，可調整 l:c	紡織、染整、品質允收
CIEDE2000	ΔE00	對視覺非均勻性進行較完整修正	高精度色彩品質管理

CIE 在 2019 年發布的 CIE 230:2019 也針對 CIELAB、CMC、CIE94、CIEDE2000 等公式與實際視覺判斷進行比較，尤其研究小於約 2 CIELAB 單位的小色差。

ΔE 多少算合格？

這是色差管理最重要、也最容易被誤解的問題。

國際上並沒有規定「所有產品 ΔE 小於某個數字就一定合格」。

產品是否合格，必須依照：

產品種類＋材料＋客戶要求＋色差公式＋量測條件＋觀察條件

共同決定。

例如即使客戶規定：

ΔE ≤ 1.0

仍然必須確認他指的是：

ΔE*ab ≤ 1.0？

ΔE94 ≤ 1.0？

ΔECMC(2:1) ≤ 1.0？

還是：

ΔE00 ≤ 1.0？

這四種「ΔE = 1」並不是完全相同的品質條件。

CIE 將色差視為特定色彩空間中兩個顏色刺激之間的距離，而產品可以接受多大的色差，應由實際產品及使用要求建立允收公差。

例如 EN 13523-3:2024 在塗裝金屬的儀器色差比較中規範使用 CIELAB ΔE*ab 或 ΔE00，但明確指出「可接受色差的大小」並不由該測試方法本身規定。

因此，比較專業的品質規格應寫成：

D65／10°／SCI／ΔE00 ≤ 1.0

而不是只寫：

ΔE ≤ 1.0

如果管理要求更嚴格，還可以進一步限制：

ΔL*
Δa*
Δb*

避免總 ΔE 合格，但某一顏色方向已產生明顯偏移。

為什麼高精度色差管理還要注意「器間差」與「重複性」？

如果產品允收標準已經設定得很小，例如 ΔE 只有 0.x，量測儀器本身的性能就非常重要。

其中有兩個關鍵指標：

重複性（Repeatability）

代表同一台儀器在相同條件下反覆量測相同樣品時，數值可以維持多穩定。

數值越低，表示重複量測越穩定。

器間差（Inter-Instrument Agreement）

代表不同台同型號儀器量測相同樣品時，結果彼此有多接近。

器間差越低，越適合：

跨工廠管理、供應商管理、全球色彩標準交換及 Digital Color Data Management。

因此，如果公司希望管理很小的 ΔE，不能只問「儀器能不能顯示 ΔE00」，更應該同時確認儀器的：

重複性＋器間差。

高精度 ΔE 管理推薦機型

Konica Minolta CM-3700A Plus

如果目標是建立企業標準色、實驗室基準或不同工廠之間的高精度色彩標準，CM-3700A Plus 是優先選擇。

其官方規格為：

白色重複性：標準偏差 ΔE*ab ≤ 0.005

黑色重複性：標準偏差 ΔE*ab ≤ 0.02

器間差：ΔE*ab ≤ 0.08

器間差是以 12 塊 BCRA Series II 色磚平均值、LAV／SCI、與 Konica Minolta Master Body 比較所得。Konica Minolta 特別將 CM-3700A Plus 定位為高精度旗艦型分光測色儀，並指出低器間差有利於多台設備以及跨地點供應鏈的色彩數據一致性。

推薦用途：標準色建立、中央實驗室、跨國工廠、供應鏈色彩標準、高精度 ΔE 管理。

Konica Minolta CM-3700A Plus 高精度桌上型分光測色儀

Konica Minolta CM-36dG

CM-36dG 適合需要高精度桌上型量測，同時管理顏色與光澤的應用。

官方色彩性能：

重複性：標準偏差 ΔE*ab ≤ 0.02

器間差：ΔE*ab ≤ 0.12

並支援反射、透射、SCI／SCE，以及 60° 光澤量測。

推薦用途：塑膠、塗料、汽車材料、調色、實驗室品質管理、顏色＋光澤管理。

Konica Minolta CM-36dG 桌上型分光測色儀

Konica Minolta CM-26dG

若需要在生產現場攜帶使用，同時又希望維持較低器間差，CM-26dG 是適合的手持式選擇。

官方色彩性能：

重複性：標準偏差 ΔE*ab ≤ 0.02

器間差：ΔE*ab ≤ 0.12

並可同時量測顏色與 60° 光澤。Konica Minolta 將其設計重點之一設定為不同設備之間的高度一致性，以支援全球供應鏈的數位色彩管理。

推薦用途：生產現場、汽車內裝、塑膠、電子產品外觀、供應商與客戶之間的色彩數據交換。

Konica Minolta CM-26dG 可攜式分光測色儀

高精度色差管理怎麼選？

如果主要考量「器間差＋重複性」，可以簡單比較：

機型	*重複性 ΔEab**	*器間差 ΔEab**	建議定位
CM-3700A Plus	≤ 0.005（白色）	≤ 0.08	最高精度標準機
CM-36dG	≤ 0.02	≤ 0.12	實驗室／顏色＋光澤
CM-26dG	≤ 0.02	≤ 0.12	生產現場／攜帶式

以上數值的測試條件並非完全相同，因此不能把規格數值當作所有樣品在實際現場都會得到相同誤差；它們主要用於理解各機型在原廠規定條件下的性能定位。

若企業正在建立非常嚴格的 ΔE < 1、ΔE < 0.5 或跨國供應鏈數位色彩管理，除了選擇適當的色差公式，也應同步控制儀器型號、光學結構、SCI／SCE、測量口徑、標準光源、標準觀察者、校正方式及樣品量測方式，才能讓 ΔE 真正成為可以跨部門、跨設備與跨工廠比較的品質數據。

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