什麼是 Delta E?它又為何對色彩準確度很重要?

What is Delta E?

在尋找高階顯示器時,您可能會想知道「什麼是 Delta E?」簡而言之,這是一種測量值,表示顯示色彩與輸入色彩之間的差距。Delta E 愈低,就表示色彩準確度愈高。要多好才算夠好?這取決於您的需求 (本文提供一份有關 Delta E 值的便利指南如下)

因此,您可以藉由下文瞭解 Delta E 的更多資訊。或者參考我們精選的專業級 ColorPro 顯示器

在消費電子和商務電子領域,不乏許多令買家感到困惑的術語。我們先前討論了一些主題,例如流明和解析度。但是,相關領域中更抽象的術語之一是 Delta E (也通常寫作 ΔE 或 E*)。

Delta E 是評估色彩準確度的重要測量指標。攝影師、影片編輯和平面設計師等創意專業人士都應重視這項標準,因其是選擇專業級顯示器的重要考慮因素。

創意專業人士需要瞭解 Delta E 的含義;但這項主題十分複雜,很容易產生字面上的誤解。有鑑於此,我們要先深入探討 Delta E 的定義,以及如何使用該指標,在購買影像設備時做出明智的決定。

什麼是 Delta E

Delta E 是一種度量標準,由國際照明委員會 (International Commission on Illumination) 制定,用於量化螢幕所顯示兩種色彩之間的差異。購買投影機或數位顯示器時,您會希望找到 Delta E 值盡可能接近零的裝置。

Delta E 數值表示的是「顯示色彩」與「輸入內容的原始色彩標準」之間的差異。Delta E 值愈低就表示準確度愈高,而 Delta E 值愈高就表示色差愈明顯。

Delta E 中的「E」表示「Empfindung」,這是「感覺」的德文單字。Delta 是希臘語,表示變量的遞進變化。整體而言,術語 Delta E 的字義就是感覺上的差異。

Delta E 的測量範圍介於 0 到 100,愈接近 0 就表示色差愈小,而 100 表示完全失真。正如 Zachary Schuessler 在本指南中所述,標準感知範圍如下:

  • <= 1.0:人眼無法感知差異
  • 1-2:仔細觀察可以感知差異
  • 2-10:隨意一看便可以感知差異
  • 11-49:色彩的相似程度大於相反程度
  • 100:色彩完全失真

為什麼 Delta E 對專業人士很重要?

專業人士必須瞭解 Delta E 的含義,因為如前所述,這項指標是判斷色彩準確度的基礎。該指標是單一數值,可用於量化顯示器是否正確呈現色彩,而不是依靠主觀判斷。

除了美觀和可視性的考量,擁有一系列的低 Delta E 顯示器就表示可以跨多個顯示器執行高階任務,例如編輯影像和影片,而不會出現任何明顯的失真。

Delta-E-Measure-Monitor-s

如何計算色彩中的 Delta E

Delta E (總色差) 是依據 delta L*、delta a*、delta b* 這三項色彩值在矩形座標系統中得出的完整數值描述符。其含義如下:

  • dL* 表示樣本和標準色彩之間的亮度差。
  • da* 表示樣本和標準色彩之間的紅度或灰度差異。
  • db* 表示樣本色彩與標準色彩之間的藍-黃色度差異。

這些程度值越高,表示該維度的差異越大。由於 Delta E 涉及三項核心要素,因此計算會比想像中容易。

您只需要分別將 L、a 和 b 三項差值進行平方;將它們加在一起;然後取總和的平方根。但是,寫成數學公式有些令人生畏:

CIE76 color difference formula

出處:http://zschuessler.github.io/DeltaE/learn/

此公式有助於深入瞭解兩種色彩之間的差異。更準確的公式是 Delta E (94)。Delta E(94) 的公式比標準 Delta E 公式複雜得多,本文從略。

為何應該選擇 Delta E≦2 的顯示器

在選購專業電子設備時,建議購買 Delta E 值小於 2 裝置,因為此條件下的顯色在人眼中與原色無異。

通常,價位顯著高於傳統裝置的頂級顯示器 Delta E 值會低於 1,但是不可能低到零。次一等的選項則是 Delta E≤2 的高階、高品質裝置。

您如何測量色彩?

有關 Delta E 值的一項常見問題是如何準確測量色彩。雖然可以使用秤和尺來測量重量和大小,但光線有些難以捉摸。取決於所使用的色彩空間,需使用不同的公式進行計算。

就實際用於光學測量的硬體而言,您可以購買比色計。這種裝置測量光線的原理,是採用一組 XYZ 濾光片來模擬三刺激值 (XYZ) 的光學特性。三刺激值是色彩學的基礎,也稱為 CIE 色彩系統。

什麼是 CIELAB

CIELAB 是一種色彩空間,也稱為「CIE L*a*b*」或簡稱為「Lab 色彩空間」。此值是由國際照明委員會於 1976 年制定,旨在將色彩表示為三個值。Hunterlab 對此主題發表大量文獻,重點可大致歸納如下。

  • L* 表示亮度,數值 0 為純黑色,反射率或透射率為 0%。50% 的級別表示中灰,而 100 級則表示完美的白色,亦即 100% 的反射率和完美的清晰度。
  • a* 表示色彩的紅-灰色度。a* 的正值是紅色,而負值是綠色。數值 0 為中性。
  • b* 表示色彩的黃-藍色度。b* 的正值是黃色,而負值是藍色。數值 0 為中性。

由於 CIELAB 是以三個維度測定,因此存在無限多種色彩可能性。CIELAB 模型也遵循感知均勻性,使這項標準更貼近人類視覺。比起較不準確的 RGB 和 CMYK 色彩標準,這形成了顯著優勢。

相較於 RGB 和 CMYK 標準,CIELAB 的準確度對於每個像素的資料量要求大幅提高。由於此標準的色域高於大多數電腦顯示器,因此有時準確度會略減。但是,技術的進步使得這些問題可以忽略不計。

CIELAB 模型不受裝置影響,這表示色彩定義的形成與其產生或顯示方式無關。此色彩空間的最常見應用是將待列印的圖像從 RGB 轉換為 CMYK 格式。

由於 Lab 色彩空間完全使用數學予以定義而成,因此 CIELAB 是一項無版權且免授權的標準,也完全屬於公領域,可完全免費使用並整合至專案中。

What is Delta E? You'll need to know when working with colors.

其他相關色彩空間:RGB HSV

雖然 CIELAB 是最常見的產業標準之一,但絕非產業中唯一主要的色彩空間。在此脈絡中,RGB 和 HSV 也是值得討論的色彩空間,因為兩者對於數位圖像品質都很重要。

RGB 是紅綠藍的英文縮寫,這類色彩空間是一種增色 (additive color) 模型,意即可依不同比例使用這些光源產生任何色彩。此色彩模型特別適用於顯示用途,例如螢幕和投影機。

許多顯示器是由紅色、綠色和藍色的光學元件組成。若從兩英呎或更遠處觀看,通常色彩會融合在一起。如果仔細觀看,人眼就能看到不同的光源。

雖然 RGB 是有效的標準,但是電腦繪圖專業人士發現很難使用該標準來建立複雜的色度。這就是 HSV 色彩空間問世的原因。HSV 可說是 RGB 色彩空間的簡便版本。

HSV 代表色相、飽和度和數值,其色彩感知度比其他標準更加準確。這是因為色彩空間包含超過三個的分量。HSV 色彩空間由以下要素組成:

  • 紅色:介於 0 到 60 度之間
  • 黃色:介於 61 到 120 度之間
  • 綠色:介於 121 到 180 度之間
  • 青色:介於 181 到 240 度之間
  • 藍色:介於 241 到 300 度之間
  • 洋紅色:介於 301 到 360 度之間

雖然 HSV 不像 RGB 標準一樣廣為人知,但是許多圖像專業人員操作圖像編輯軟體套件時,都會選擇使用這個色彩空間。

全方位的瞭解

無論專案或顯示器採用的色彩空間是 CIELAB、RGB 或 HSV;都必須考慮設備的 Delta E 值。如果選擇 Delta E 值較高的裝置,影像色彩將無法達到預期的視覺效果。

選擇 Delta E 小於 2 的投影機或顯示器很重要,為確保選擇高品質的顯示裝置,可以參考 ViewSonic ColorPro。雖然這些高階裝置的價格有時候高於 Delta E 較低的裝置,但您會發現先進的解決方案會帶來更高的滿意度。