CIEDE2000-Implementierung in Microsoft Excel

Wir stellen hier ein Excel-Arbeitsblatt vor, das den Farbabstand CIEDE2000 mittels einer nativen Formel in einer einzigen Zeile umsetzt, ohne dass Makros oder VBA erforderlich sind. Die Implementierung ist wissenschaftlich validiert und enthält Testpaare für die Formulierungen von Gaurav Sharma und Bruce Lindbloom. Insgesamt werden 18 ΔE00-Werte auf getrennten Zeilen in zwei Tabellen (9 für Sharma und 9 für Lindbloom) berechnet. Die Formel berücksichtigt Sonderfälle, zum Beispiel wird "atan2(0, 0)" in den Spalten S und T korrekt behandelt, um ein konsistentes mathematisches Verhalten zu gewährleisten. Der Algorithmus ist robust implementiert, und das endgültige CIEDE2000-Ergebnis weist eine Genauigkeit von mindestens 10 Dezimalstellen auf, was durch Implementierungen in MATLAB (Sharma) und JavaScript (Lindbloom) an 10.000 Farbpaaren bestätigt wurde. Die parametrischen Faktoren kL, kC und kH (Spalten G, H und I) wurden sorgfältig geprüft und können zeilenweise angepasst werden. Die vollständige Formel wird in versteckten Spalten (L bis AM) gespeichert, während das Ergebnis ΔE2000 in Spalte J erscheint. Die Spalte K enthält einen statischen Test, der nach dem Auslesen gelöscht werden muss. Die Spalte AN (ganz rechts) ist ausgegraut, damit Sie die Formel leichter erweitern können. Jede Zeile kann kopiert, eingefügt oder nach unten verschoben werden, um die Berechnungen zu erweitern und dabei ihre Eigenständigkeit zu bewahren.

Die Datei wird im einfachen XLS-Format (Excel 97-2003) geliefert und verwendet nur ASCII-Zeichen für maximale Kompatibilität. Sie können sie überall dort nutzen, wo klassische Excel-Dateien akzeptiert werden, z. B. in Google Sheets. Diese farbmetrische Lösung richtet sich an Fachleute wie Fogra und X-Rite und natürlich an alle, die ΔE00s genau und portabel auswerten möchten.

Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Quellcodes

Der Unterschied zwischen der akademischen Formulierung von Sharma und der vereinfachten Formulierung von Lindbloom beträgt nicht mehr als ±0,0003 auf dem endgültigen ΔE2000. Die hier vorgestellte Implementierung ist 64-Bit-fähig und gewährleistet eine Genauigkeit von mehr als 10 Dezimalstellen; die Wahl der einen Formulierung gegenüber der anderen ist daher ein technisches Detail.

Wie lässt sich feststellen, ob eine bestimmte Implementierung von CIEDE2000 akademisch oder vereinfacht ist?

• Berechne ciede_2000(56.6, 43.6, 41.1, 68.4, 9.4, -8.6)
• Lautet das Ergebnis 30.0001, handelt es sich um den akademischen Typ (wie Sharma, OpenJDK)
• Lautet das Ergebnis 29.9999, handelt es sich um den vereinfachten Typ (wie Lindbloom, Netflix VMAF)

Wertebereiche in CIELAB und Interpretation des ΔE2000

Im CIELAB-Farbraum steht die Komponente L* für die Helligkeit und reicht normalerweise von 0 (schwarz) bis 100 (weiß). Die Komponenten a* und b* beschreiben die Farbachsen: a* verläuft von Grün nach Rot, b* von Blau nach Gelb. In der Praxis sind die Werte von a* und b* fast immer auf einen Bereich zwischen -128 und +127 beschränkt, obwohl der Standard keine offizielle Grenze für diese beiden Komponenten festlegt.

ΔE2000 (CIEDE2000) gibt den wahrgenommenen Unterschied zwischen zwei Farben an: 0 bedeutet identische Farben, höhere Werte (bis zu 185 und mehr) zeigen eine stärkere Abweichung. Beispielsweise entsprechen Werte um 5 eher ähnlichen Farben, während Werte um 15 deutlich unterschiedliche Farben anzeigen. Wenn der Wert ΔE2000 40 übersteigt, haben die verglichenen Farben praktisch nichts mehr gemeinsam, und wir können daraus keine genauen Informationen mehr ableiten.

Dateien zum Herunterladen

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