Ecuaciones de CIE ΔE* (diferencia de color)

En la imagen superior aparece un espectrodensitómetro portátil combinado, el SpectroDens 4. El propósito de utilizar deltaE (ΔE) es describir la distancia entre dos colores. La diferencia apenas perceptible (JND, por sus siglas en inglés) de deltaE suele ser 1. En otras palabras, si dos colores tienen un deltaE inferior a 1, es imperceptible, y si es superior a 1, es perceptible. Lamentablemente, debido a la naturaleza de la percepción humana del color (nuestros ojos), la percepción visual de los colores es diferente. En general, nuestros ojos son más sensibles a los cambios en el croma que en la luminosidad. Esto significa que el mismo deltaE entre dos amarillos y dos verdes muy probablemente se verá diferente ante nuestros ojos. Teniendo esto en cuenta, a lo largo de los años se han desarrollado nuevas ecuaciones de deltaE; a continuación se presenta una lista de las 4 fórmulas principales que podríamos encontrar en el campo de la reproducción del color.

    1. ΔEab (también conocida como ΔE76, dEab o dE76)
      El CIEL*a*b* y el ΔEab fueron introducidos por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) en 1976. Dados dos colores en el espacio de color CIEL*a*b*, (L1, a1, b1) y (L2, a2, b2), la fórmula ΔEab se define como:
      ecuación dEab de http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.html
      Donde,
      L1 – el valor CIE L* del color de referencia
      a1 – el valor CIE a* del color de referencia
      b1 – el valor CIE b* del color de referencia
      L2 – el valor CIE L* del color de la muestra
      a2 – el valor CIE a* del color de la muestra
      b2 – el valor CIE b* del color de la muestra. El ΔEab ha sido sucedido por otras fórmulas que se analizan a continuación, aunque sigue aportando información útil sobre la distancia lineal entre dos colores.
    1. ΔECMC (también conocida como dECMC, CMC l:c)
      La CIE no es la única parte que ha definido ecuaciones de diferencia de color. El Comité de Medición del Color de la Sociedad de Tintoreros y Coloristas (CMC) definió en 1984 un nuevo método de diferencia de color, bautizado con el nombre del comité de desarrollo, CMC l:c.
      ecuación dECMC de http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.htmlEsta ecuación tiene en cuenta la complejidad de la sensibilidad y percepción humana del color basándose en la notación de colores CIEL*C*h*. Existen algunas variaciones en la fórmula, ya que permite al usuario asignar diferentes pesos a sus factores de luminosidad (l) y croma (c). El CMC l:c se desarrolló basándose en la evaluación visual de muestras textiles y en los niveles de sensibilidad de la visión humana en la luminosidad (l) y el croma (c); la relación por defecto de l:c es 2:1, lo que duplica la tolerancia de variación para la luminosidad respecto a la del croma. La otra relación común de l:c es 1:1. Consulte con su proveedor o comprador qué relación utilizar si selecciona CMC l:c para su producción. Las diferentes relaciones darán lugar a distintos tamaños de elipses de tolerancia, es decir, a la aceptabilidad de la igualación del color.
    1. ΔE94 (también conocida como dE94)>
      En 1995, la CIE revisó la fórmula introduciendo el ΔE94 para abordar la naturaleza de la no linealidad del color bajo ΔEab. Al igual que el método CMC l:c, el ΔE94 también utiliza CIEL*C*h* para calcular las diferencias de color.

      ecuación dE94 de http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.htmlLa fórmula ΔE94 proporciona dos coeficientes, k y S, que se basan principalmente en los datos de tolerancia de RIT/Dupont procedentes de la investigación de pinturas para automoción. Los coeficientes k se conocen como factores paramétricos y se refieren a efectos que incluyen el juicio de la diferencia de color. Los coeficientes S explican la falta de uniformidad visual de CIEL*a*b* (Billmeyer, 2000). La mayoría de las veces, estos dos tipos de coeficientes son preseleccionados por el desarrollador del software basándose en usuarios de la industria textil o de las artes gráficas. No obstante, debido a la limitación del ΔE94 por su falta de precisión en la región azul-violeta del espacio de color, se acabó publicando el ΔE2000 (Habekost, 2013).
  1. ΔE2000 (también conocida como ΔE00, dE2000, CIEDE2000 o dE00)
    El ΔE2000 fue propuesto por primera vez por el CIE TC1-47 en CIE Publ.142 en 2001 y estandarizado en 2013. Es posible que encuentre algún antiguo libro blanco de ISO o la especificación IDEAlliance G7 que todavía utilicen ΔEab como fórmula dominante de diferencia de color junto con ΔE2000 solo a efectos informativos. Desde 2013, tanto ISO como IDEAlliance han adoptado el ΔE2000 como el nuevo estándar de la industria para calcular las diferencias de color.

    ecuación dECMC de http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.html

Es evidente que el ΔE2000 es mucho más complejo que el ΔEab. En resumen, el ΔE2000 introdujo funciones de ponderación: SL, SC, SH, RT y a’ (Neutro), como correcciones posicionales a la falta de uniformidad de CIELAB, así como factores paramétricos: KL, KC y KH como correcciones que tienen en cuenta la influencia de las condiciones experimentales de visualización (D65, 1000 lx, fondo gris con L*=50, etc.).

Existen numerosos estudios que indican que el ΔE2000 es superior a otras fórmulas de diferencia de color:

“Actualmente, no tenemos ningún espacio de color candidato (por ejemplo, DIN99, CAM02, OSAGP, etc.) que proporcione una mejora estadísticamente significativa sobre CIEDE2000”. (CIE TC 1-55, 2016)

“A partir de los experimentos realizados en los diversos años, queda claro que el ΔE2000 se corresponde mejor con la forma en que los observadores humanos perciben las pequeñas diferencias de color”. (Martin, 2013)

“La fórmula CIEDE2000 puede no ser la última palabra con respecto a una fórmula de diferencia de color para pequeñas diferencias de color en la industria. Los datos experimentales en los que se basa la fórmula distan mucho de ser perfectos. Sin embargo, en la actualidad, la fórmula representa lo mejor que se puede lograr. En nuestra opinión, CIEDE2000 es oportuna porque existen dos fórmulas diferentes (CMC y CIE94) que se utilizan ampliamente en la actualidad. Esto es claramente insatisfactorio. La nueva fórmula ofrece mejoras significativas respecto a ambas”. (M. R. Luo, G. Cui y B. Rigg, 2002)

Veredicto final

Aunque el ΔE2000 no sea la respuesta definitiva para la mejor ecuación de diferencia de color en este campo, es con diferencia la mejor fórmula y la más utilizada en la industria de las artes gráficas, respaldada por ISO e IDEAlliance. Pero independientemente de la ecuación de diferencia de color que utilice, ¡una buena igualación de color es la que aprueba su cliente o quien paga las facturas! Dicho esto, permítanme terminar este blog utilizando las cinco reglas de Billmeyer (1970/1979):

  1. Seleccione un único método de cálculo y utilícelo de forma coherente.
  2. Especifique siempre con exactitud cómo se realizan los cálculos.
  3. Nunca intente convertir entre dos diferencias de color calculadas por ecuaciones diferentes mediante el uso de factores de promedio.
  4. Utilice las diferencias de color calculadas solo como una primera aproximación al establecer la tolerancia, hasta que puedan ser confirmadas por juicios visuales; en otras palabras, verifique todos los cálculos visualmente.
  5. Recuerde siempre que nadie acepta o rechaza el color por los números: lo que cuenta es el aspecto que tiene.

Actualización del 25-01-2022:

En los últimos años, cada vez más clientes nos han preguntado sobre la posibilidad de cambiar las funciones de ponderación de la ecuación deltaE que utilizan. Por ello, hemos lanzado una actualización de firmware para nuestro dispositivo portátil SpectroDens 4 que ahora ofrece esta nueva función. Como muestra la imagen 1 a continuación, el usuario puede modificar el valor de cada factor de ponderación si es necesario. Tenga en cuenta que, si asigna un valor mayor que los ajustes originales de fábrica (en la imagen), está “disminuyendo la sensibilidad” de ese atributo. En otras palabras, bajo la misma tolerancia deltaE, un valor de función de ponderación mayor permite más discrepancias que uno menor.

Aquí están los coeficientes por defecto para cada ecuación deltaE:

kLkCkH
ΔEabN/AN/AN/A
ΔECMC21N/A
ΔE94111
ΔE2000111

Nota: no es aconsejable cambiar el coeficiente por defecto a menos que se especifique en el Requisito de Calidad de Impresión del comprador de la impresión.


Imagen 1. Ajustes de la ecuación deltaE de TECHKON SpectroDens

Hemos notado una tendencia evidente de que cada vez más personas están cambiando de ΔEab (ΔE76, dEab o dE76) a ΔE2000 (ΔE00, dE2000, CIEDE2000 o dE00). Si está pensando en cambiar, o simplemente tiene curiosidad por ver los valores de deltaE de diferentes ecuaciones, tenemos una aplicación gratuita para ayudarle. Puede descargarla y probarla a través del enlace aquí: descargar la calculadora deltaE


Imagen 2. Calculadora de ecuaciones deltaE de TECHKON

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Referencias

Bruce Lindbloom, varias capturas de pantalla de diferentes fórmulas de diferencia de color, abril de 2017 (http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.html)

Comité CIE TC 1-55, Método recomendado para evaluar el rendimiento de las fórmulas de diferencia de color, CIE217:2016 (http://www.cie.co.at/publications/recommended-method-evaluating-performance-colour-difference-formulae)

Martin Habekost, Qué ecuación de diferencia de color debe utilizarse, International Circular of Graphic Education and Research, n.º 6, 2013 (https://www.hdm-stuttgart.de/international_circle/circular/issues/13_01/ICJ_06_2013_02_069.pdf)

Billmeyer, S. (2000): ”Principles of Color Technology”, 3.ª ed. Nueva York: Wiley & Sons.

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