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O que é a diferença de cor ΔE? — CIE76, CIE94 e CIEDE2000 comparadas

O ΔE expressa em um só número a diferença entre duas cores. Veja por que a fórmula de distância em linha reta de 1976 não bastava e o que a CIE94 e a CIEDE2000 corrigiram, com fórmulas e exemplos.

O ΔE (delta E) é um valor que expressa em um único número o quanto duas cores parecem diferentes. Gráficas usam esse número para aprovar provas de impressão, lojas de tintas para acertar uma mistura e fabricantes de telas para indicar a qualidade dos painéis. 0 é a mesma cor; quanto maior o número, maior a diferença percebida.

Só que existem várias fórmulas de ΔE, e o mesmo par de cores pode dar valores bem diferentes dependendo da fórmula. Sem saber qual fórmula foi usada, não dá para comparar os números.

Ponto de partida: o espaço de cor CIELAB

Todas as fórmulas de ΔE fazem o cálculo no espaço de cor CIELAB (L*a*b*), definido pela CIE em 1976. L* é a luminosidade (0 preto a 100 branco), a* é o eixo verde (−) a vermelho (+) e b* é o eixo azul (−) a amarelo (+). Os valores RGB da tela têm a curva gama removida para virarem valores lineares e passam pelos valores triestímulos XYZ até chegar ao Lab.

O Lab foi projetado para ser um espaço perceptualmente uniforme, em que a distância seria proporcional à diferença percebida, mas na prática ele não é totalmente uniforme. A história das fórmulas de ΔE é justamente a história da correção dessa falta de uniformidade.

CIE76 — distância em linha reta

ΔE*ab = √(ΔL*² + Δa*² + Δb*²)

É a distância em linha reta entre dois pontos no espaço Lab. Por ser simples de calcular, ainda é muito usada. Um estudo de Mahy et al. (1994) relatou que um ΔE*ab de cerca de 2.3 corresponde à menor diferença perceptível (JND), valor que é citado com frequência.

O problema é que a mesma distância é percebida de forma diferente em cada região de cor. Em cores muito saturadas o número sai alto, mas quase não se nota diferença; perto dos cinzas, pouco saturados, até números pequenos saltam aos olhos. Na região dos azuis, a direção em que o matiz gira nem sempre coincide com a percepção humana.

CIE94 — pesos conforme o croma

ΔE94 = √((ΔL/kL·SL)² + (ΔC/kC·SC)² + (ΔH/kH·SH)²), SL = 1, SC = 1 + K1·C, SH = 1 + K2·C

A diferença é dividida em três componentes, luminosidade (ΔL), croma (ΔC) e matiz (ΔH), e quanto maior o croma (C), menos peso recebem as diferenças de croma e de matiz. Para artes gráficas usa-se K1 = 0.045 e K2 = 0.015; para têxteis, kL = 2, K1 = 0.048 e K2 = 0.014.

Uma característica importante é ser assimétrica. Como os pesos usam o croma da cor de referência, o valor de A→B pode ser um pouco diferente do de B→A. Por isso é preciso definir qual lado é a referência (a amostra padrão).

CIEDE2000 — o padrão atual

Fórmula criada por Luo, Cui e Rigg (2001) reunindo dados de vários experimentos visuais; foi padronizada como CIE 142-2001 e depois como ISO/CIE 11664-6. Em relação à CIE94, ela acrescenta:

A fórmula é longa, mas o resultado é simétrico e ajustado para que o mesmo número represente uma diferença percebida parecida em qualquer grupo de cores. Por outro lado, a implementação é delicada e erros no cálculo da média dos ângulos de matiz são comuns. Sharma, Wu e Dalal (2005) publicaram notas de implementação junto com 34 pares de teste, e o mecanismo de cálculo deste site foi conferido com esses dados até a quarta casa decimal.

Mesmo par de cores, três números

Duas cores (Lab)ΔE76ΔE94ΔE00
Cinza L50 ↔ L50, a −1, b 22.242.242.37
Alto croma L50, a 2.68, b −79.78 ↔ L50, a 0, b −82.754.001.402.04

A segunda linha é um azul bem saturado. A CIE76 aponta 4.00, um valor alto, mas a CIEDE2000 dá 2.04, ou seja, considera a diferença percebida parecida com a do par de cinzas. Por isso, para comparar a percepção entre grupos de cores de forma justa, é preciso usar a CIEDE2000.

Qual fórmula usar

Referências

Fazer o teste →