色差的测量需要哪些条件?色差测量标准条件

2024-05-22

颜色是光作用于人眼所产生的一种视觉反应,因此颜色的测量离不开光源、物体和观察者。色差仪作为光电仪器,是仿造人眼感知颜色的结构而设计的,因此其在测量色差时也需要一定的标准条件。本文对色差测量的标准条件做了介绍。

色差仪

物体表面颜色的形成需要有以下三个主要部分,即:光源、反射面、人眼。其中,光源的特性是通过光源的“光谱功率分布函数”来描述的,反射面特性是通过“物体表面的光谱反射比函数”来描述的,人眼特性则通常是用“色度观察者”来描述的。

1.光源的光谱功率分布

以波长λ为中心的微小波长宽度dλ范围内的辐射通量若为dφ,则单位波长宽度所对应的辐射通量称为光谱密度Iλ,即:Iλ= dφ/dλ。

将光源的光谱密度Iλ与波长入之间的关系用函数表示时,则称此函数为“光谱功率分布函数”,通常用I(λ)来表示。


2.物体表面的光谱反射比

光入射到物体表面上时会发生部分光被反射的现象,则反射光的辐射通量与入射光的辐射通量之比称为反射比(所以反射比的值总介于0和1之间)。生活中大部分情况下,入射光为一系列单色光的混合,光谱反射比与波长λ之间的关系用函数表示,则称其为“光谱反射比函数”,通常用R(λ)来表示。

标准光源和标准观察者

3.标准光源和标准色度观察者

实践证明,不同的观察者其人眼的颜色视觉特性是多少有些不同的,但是具有正常颜色视觉的人差异并不大,故此可以根据一些正常人眼颜色视觉特性的平均值来描述人眼的颜色视觉特性。

(1)标准照明体

任何可见光都是由某种特定波长和强度的辐射组成的,辐射功率与对应波长构成的函数可以定量地描述所有光源,称为光谱功率分布。为了统一测量标准,国际照明委员会CIE规定了几种标准照明体和标准光源。标准照明体是指CIE规定的一系列光谱功率分布,标准光源是来实现标准照明体的人工器具。

CIE推荐的常用标准照明体有A、B、C、D65、D50、D55、D75等。

(2)标准色度观察者

CIE规定了2°标准色度观察者,在一定程度上解决了仪器检验颜色一致性的研究。实践证明,观察视角的大小对颜色的感觉也是不一样的。CIE认为在1°~4°和大于4°视角的光谱三刺激值并不相同,对颜色测量的测量结果也不同。因此,CIE在原有的2°标准色度观察者基础上增加了10°标准色度观察者。

  色差测量条件     标准观察者   
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