Una revisión sencilla de las ecuaciones CIE ΔE* (diferencia de color)

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Si trabaja en la industria del color, ya sea como propietario de una marca, diseñador de productos, profesional de la impresión, personal del departamento de pintura en Home Depot o Lowe’s, o simplemente un completo entusiasta del color como yo a quien le gustan palabras como color CIE CMC, es probable que haya oído el término «ΔE», pronunciado «delta-E». Dado que trabajo en la industria del color, paso la mayor parte de mi tiempo hablando con todos los profesionales mencionados anteriormente. No es de extrañar que muchos de ellos no comenzaran en el campo de la impresión o el color al principio de su carrera. Dicho esto, es importante ponerse al día con la terminología más importante.

La intención de usar ΔE (dE) es describir la distancia entre dos colores. La diferencia apenas perceptible (JND) de dE suele ser 1. En otras palabras, si dos colores tienen un dE inferior a 1, es imperceptible, y si es superior a 1, es perceptible. Desafortunadamente, debido a la naturaleza de la percepción del color humano (nuestros ojos), la percepción visual de los colores es diferente. En general, nuestros ojos son más sensibles a los cambios en la cromaticidad que en la luminosidad. Esto significa que el mismo dE entre dos amarillos y dos verdes muy probablemente se verá diferente a nuestros ojos. Con esto en mente, se han desarrollado nuevas ecuaciones de dE a lo largo de los años y a continuación se presenta una lista de las 4 fórmulas principales que podemos encontrar en el campo de la reproducción del color.

1. ΔEab (también conocida como ΔE76, dEab o dE76)
   La CIEL*a*b* y ΔEab fueron introducidas 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 L* CIE del color de referencia
   a₁ – el valor a* CIE del color de referencia
   b₁ – el valor b* CIE del color de referencia
   L₂ – el valor L* CIE del color de la muestra
   a₂ – el valor a* CIE del color de la muestra
   b₂ – el valor b* CIE del color de la muestra
   La ΔEab ha sido sucedida por otras fórmulas que se discuten a continuación, aunque todavía contiene información útil sobre la distancia lineal entre dos colores.
2. ΔE_CMC (también conocida como dE_CMC, CMC l:c)
   La CIE no es la única parte que definió las ecuaciones de diferencia de color. El Comité de Medición del Color de la Sociedad de Tintoreros y Coloristas (CMC) definió un nuevo método de diferencia de color en 1984, llamado así por el comité desarrollador, CMC l:c. Ecuación dE_CMC de http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.html
   Esta ecuación tiene en cuenta la complejidad de la sensibilidad/percepción del color humano 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 cromaticidad (c). La CMC l:c se desarrolló basándose en la evaluación visual de muestras textiles y los niveles de sensibilidad de la visión humana en la luminosidad (l) y la cromaticidad (c); la relación predeterminada de l:c es 2:1, lo que duplica la tolerancia de variación para la luminosidad respecto a la cromaticidad. La otra relación común de l:c es 1:1. Consulte con su proveedor/comprador qué relación utilizar si se selecciona CMC l:c para su producción. Diferentes relaciones darán lugar a elipses de tolerancia de tamaños variables, es decir, a la aceptabilidad de la coincidencia de color.
3. ΔE₉₄ (también conocida como dE94)
   En 1995, la CIE revisó la fórmula introduciendo ΔE₉₄ para abordar la naturaleza no lineal del color bajo ΔEab. Al igual que el método CMC l:c, ΔE₉₄ también utiliza CIEL*C*h* para calcular las diferencias de color.
   
   Ecuación dE₉₄ de http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.html
   La fórmula ΔE₉₄ proporciona dos coeficientes, k y S, que se basan principalmente en datos de tolerancia de RIT/Dupont de la investigación de pintura automotriz. La mayoría de las veces, estos dos tipos de coeficientes son preseleccionados por el desarrollador de software basándose en usuarios de la industria textil o de las artes gráficas. Sin embargo, debido a la limitación de la ΔE₉₄ que carece de precisión en la región azul-violeta del espacio de color, lo que finalmente lleva al lanzamiento de ΔE₂₀₀₀ (Martin, 2013)_.
4. ΔE₂₀₀₀ (también conocida como ΔE₀₀, dE2000, CIEDE2000 o dE00)
   La ΔE₂₀₀₀ fue propuesta por primera vez por el CIE TC1-47 en la publicación CIE Publ.142 en 2001 y estandarizada en 2013. Es posible que encuentre un antiguo documento técnico ISO o una especificación IDEAlliance G7 que aún utilicen ΔEab como la fórmula dominante de diferencia de color junto con ΔE₂₀₀₀ solo con fines informativos. Desde 2013, tanto ISO como IDEAlliance han adoptado ΔE₂₀₀₀ como el nuevo estándar de la industria para calcular las diferencias de color.
   
   Ecuación dE_CMC de http://www.brucelindbloom.com/index.html?ColorDifferenceCalc.html

Es obvio que la ΔE₂₀₀₀ es mucho más compleja que la ΔEab. En resumen, la ΔE ₂₀₀₀ introdujo funciones de ponderación: S _L, S _C, S _H, R _T y a’(Neutro), como correcciones posicionales a la falta de uniformidad de CIELAB, así como factores paramétricos: K _L, K _C y K _H como correcciones que tienen en cuenta la influencia de las condiciones de observación experimentales (D65, 1000 lx, fondo gris con L*=50, etc.). Numerosos estudios indican que la ΔE ₂₀₀₀ 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) «De los experimentos realizados en los diversos años queda claro que ΔE ₂₀₀₀ se corresponde mejor con la forma en que los observadores humanos perciben 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 para la industria. Los datos experimentales en los que se basa la fórmula están lejos de ser perfectos. Sin embargo, en la actualidad la fórmula representa lo mejor que se puede lograr. En nuestra opinión, CIEDE2000 es oportuna porque actualmente se utilizan ampliamente dos fórmulas diferentes (CMC y CIE94). Esto es claramente insatisfactorio. La nueva fórmula ofrece mejoras significativas sobre ambas.» (M. R. Luo, G. Cui y B. Rigg, 2002)

Veredicto final

Aunque la ΔE₂₀₀₀ no será la respuesta definitiva para la mejor ecuación de diferencia de color en el campo del color, es, con mucho, la mejor y más utilizada fórmula 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 coincidencia de color es la que aprueba su cliente o quien paga las facturas. Dicho esto, permítame 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 exactamente cómo se realizan los cálculos.
3. Nunca intente convertir entre dos diferencias de color calculadas por diferentes ecuaciones 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 mediante evaluación visual.
5. Recuerde siempre que nadie acepta o rechaza el color por los números; lo que cuenta es cómo se ve.

Para añadir un broche de oro al blog, no dude en descargar la calculadora ΔE que hemos desarrollado. Si tiene alguna pregunta o comentario, puede ponerse en contacto con nosotros en service@techkon.datacolor.com.

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)