Delta E: Entmystifizierung der CIE ΔE 2000-Formel

Das Verständnis der wahrnehmbaren Unterschiede zwischen Farben ist in verschiedenen Bereichen wie Druck, Grafikdesign, Branding, Verpackung, Farben und Beschichtungen, Textilien und mehr von entscheidender Bedeutung! In diesem Zusammenhang dient der Delta-E-Wert als wichtige Kennzahl. Delta E quantifiziert die Abweichung zwischen zwei Farben und spielt eine zentrale Rolle bei der Bestimmung ihrer visuellen Unterscheidbarkeit. Im Allgemeinen gilt ein 1 DE₀₀ als Schwellenwert, was bedeutet, dass jeder Wert darunter einen nicht wahrnehmbaren Unterschied anzeigt, während ein DE₀₀ größer als 1 einen wahrnehmbaren Unterschied zwischen den Farben anzeigt.

Obwohl Delta E (ΔE) eine wertvolle Kennzahl zur Quantifizierung von Farbunterschieden ist, ist die menschliche Farbwahrnehmung alles andere als einheitlich. Im Durchschnitt gibt es in den Netzhäuten des menschlichen Sehsystems (Augen) mehr langwellige (L) Zapfen-Photorezeptoren als kurz- und mittelwellige. Aufgrund dieses Unterschieds haben unsere Augen eine größere Toleranz für Farben im Bereich von 560 nm als für andere Farben nahe 400 nm oder 700 nm (mehr Licht ermöglicht ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis). Die ungleiche Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Farben bedeutet, dass selbst wenn zwei Farben denselben Delta-E-Wert aufweisen, sie aufgrund ihrer chromatischen Variationen für unsere Augen deutlich unterschiedlich erscheinen können.

Um die Feinheiten der menschlichen Farbwahrnehmung zu berücksichtigen und eine genauere Farbdarstellung zu erreichen, haben Forscher eine tiefgreifende Untersuchung des Farbsehens unternommen, die zur Entwicklung fortschrittlicher Farbdifferenzformeln geführt hat. Unter diesen Gleichungen sticht CIE dE2000 als herausragendes Beispiel hervor. CIE dE2000 berücksichtigt die nicht-uniforme Natur des menschlichen Sehens und berücksichtigt die physiologischen Nuancen, die unsere Wahrnehmung von Farben beeinflussen. Durch Berücksichtigung des Einflusses von Helligkeit, Chroma und Farbton bietet die verfeinerte CIE dE2000-Formel ein ganzheitlicheres Verständnis von Farbunterschieden. Die umfassende Natur von CIEDE2000 macht sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug, insbesondere in Branchen, in denen präzise Farbkommunikation von größter Bedeutung ist. Besonders in der Druck- und Verpackungsindustrie!

Hier ist die CIE dE2000-Formel in ihrer ganzen Pracht (mit freundlicher Genehmigung von http://www.brucelindbloom.com):

Die CIE dE2000-Formel berücksichtigt mehrere Faktoren, um sich besser an die menschliche visuelle Wahrnehmung anzupassen. Zu diesen Faktoren gehören Unterschiede in der Helligkeit (L*), dem Chroma (C*) und dem Farbton (h). Die Formel enthält auch Korrekturen für die spezifischen Empfindlichkeiten des menschlichen Auges gegenüber verschiedenen Farben und berücksichtigt die Nicht-Uniformität der Farbwahrnehmung. Ja, die Formel erscheint etwas einschüchternd und komplex und beinhaltet verschiedene mathematische Berechnungen, aber lassen Sie uns sie für Sie in ihre Hauptkomponenten aufschlüsseln:

• Helligkeitsunterschied (ΔL*): Stellt den Unterschied in der Helligkeit zwischen zwei Farben dar.
• Chroma-Unterschied (ΔC*): Misst den Unterschied in der Farbintensität oder Sättigung zwischen zwei Farben.
• Farbtonunterschied (Δh*): Beschreibt den Unterschied im Farbtonwinkel zwischen zwei Farben.
• Chroma- und Farbton-Gewichtungsfunktionen: Diese Funktionen passen die Chroma- und Farbtonunterschiede basierend auf der Helligkeit und dem Chroma der verglichenen Farben an und berücksichtigen die Nicht-Uniformität der menschlichen Farbwahrnehmung.
• Der DeltaE (ΔE)-Wert: Der endgültige Farbdifferenzwert, der durch Kombination der berechneten Unterschiede in Helligkeit, Chroma und Farbton zusammen mit den Gewichtungsfunktionen erhalten wird.

Die Druck- und Verpackungsindustrie hat eine zunehmende Akzeptanz der CIEDE2000-Formel erlebt, die zu einer bevorzugten Methode zur Quantifizierung von Farbunterschieden geworden ist. Tatsächlich hat Techkon sein Flaggschiff-Handmessgerät, SpectroDens 4, mit der Möglichkeit ausgestattet, dass Benutzer verschiedene Farbdifferenzgleichungen auswählen können, die ihren spezifischen Druck- und Druckmaschinenanforderungen entsprechen, sei es CIEDE2000, CIELAB oder eine andere branchenübliche Gleichung.

Wie in den Abbildungen 1 & 2 unten dargestellt, haben Benutzer die Flexibilität, jeden Gewichtungsfaktorwert entsprechend ihren spezifischen Anforderungen einfach zu ändern. Es ist wichtig zu beachten, dass die Zuweisung eines größeren Werts als die ursprünglichen Werkseinstellungen (wie im Bild gezeigt) die Empfindlichkeit dieses Attributs effektiv verringert. Einfacher ausgedrückt: Bei Betrieb innerhalb derselben Delta-E-Toleranz ermöglicht ein größerer Gewichtungsfunktionswert mehr Farbabweichungen im Vergleich zu einem kleineren.

Die Schönheit eines hochentwickelten Spektralphotometers wie dem SpectroDens 4 liegt in seiner Fähigkeit, einen objektiven und wissenschaftlichen Ansatz zur Farbmessung zu bieten und Subjektivität und Voreingenommenheit aus dem Prozess zu eliminieren. CIE-Farbberechnungen werden sofort durchgeführt! Im Gegensatz zu menschlichen Beobachtern, deren Farbwahrnehmung durch externe Faktoren wie unterschiedliche Lichtverhältnisse, Ermüdung und individuelle Unterschiede beeinflusst werden kann, liefert das SpectroDens 4 unveränderliche Farbdaten. In Übereinstimmung mit weltweit anerkannten Standards wie der CIEDE2000-Farbformel wird das SpectroDens 4 zu Ihrem Rosetta-Stein, der die oft schwierige und abstrakte Sprache der Farbkommunikation entschlüsselt. Aber warten Sie, es gibt noch mehr (natürlich gibt es das!). Dieses fortschrittliche Spektralphotometer lässt sich nahtlos in unsere ChromaQA-Farbqualitätskontrollplattform integrieren und verstärkt damit seine Vorteile weiter. Durch die Implementierung der CIEDE2000-Formel in ChromaQA schaffen Sie eine einheitliche Gleichung über alle Druckstandorte hinweg und fördern aktiv die Farbtreue Ihrer Marke. Und schon können Sie sich von Abweichungen verabschieden und eine Ära global harmonisierter Farbreproduktion begrüßen!

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Von Carlos Stanza & Jinkai Qian