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色差仪测色几何条件有哪些?色差仪测色观察者角度有什么要求?

发表时间:2023-05-19

光源、物体、人眼是颜色知觉形成的三个要素,它们之间的相对位置关系及观察者角度会对颜色的测量产生影响。为了能使评价结果在不同部门之间具有可比性,几何条件和观察者角度必须标准化。那么,色差仪测色几何条件有哪些?色差仪测色观察者角度有什么要求?本文为大家做了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!

色差仪观察者角度

色差仪测色几何条件类型:

物体的颜色属性是有其光谱反射率确定的。也就是说被测物体被光照射,由于表面结构复杂导致只有部分反射,这部分反射进入人眼才构成了颜色刺激。即在不同的照明和观测条件下,被测物体的分光发射率因数β(λ)是不同的。

因此,1971年CIE正式推荐了几种测色标准照明和观测条件,即垂直/45°,45°/垂直,垂直/漫射,漫射/垂直,如下图所示。CIE推荐色度学的四种不同的照明体和观察条件为以下定义:

不同照明体和几何观测条件

(1)垂直/45°

垂直样品表面照明,光源光轴与样品法线之间的夹角不超过10度。在与样品法线成 45±2 度方向上测量,照明光束和测量光束的任一光线与其光轴的夹角不应超过8度。如图(a)所示。

(2)45°/垂直

照明光束与样品法线成45+2度,测量方向的光轴与样品法线不超过 10 度,照明光束和测量光束的任一光线与其光轴的夹角不应超过 8 度。如 图(b)所示。

(3)垂直/漫射(0/d)

垂直样品表明照明,光源光轴与样品法线之间的夹角不超过10度。从样品反射的辐射通量用积分球收集,照明光束的任一光线与其光轴的夹角不应超过5度,积分球的直径可以任意选择,但其开口面积不应大于积分球总面积的10%。

如图 (c)所示。

(4)漫射/垂直(d/0)

通过积分球漫射照明样品,积分球的直径可以任意选择,但其开口面积不应大于积分球总面积的10%,测量光束和样品的法线夹角不应超过10度,测量光束的任一光线与其光轴的夹角不应超过 5 度。如图(d)所示。


色差仪测色观察者角度要求

物体的大小会对人眼对颜色的识别产生影响,视角是一种张角,它是通过被观察对象的大小对人眼形成的。与人眼距离一定的物体,若物体的面积较大,则眼睛形成的张角也较大,物体在视网膜上的像就大,反之像就小。但是,我们用眼睛直接对纺织品的颜色进行评价时,通常观察的距离(约33cm)是固定的,此时视角的大小由试样的大小决定。颜色是由人眼的视觉系统的结构所决定的,视角的大小对颜色视觉也有重要的影响,如下图所示,人眼在观察近处和远处物体时的视角。

不同照明体和几何观测条件19

实验研究表明:在明亮的条件下,人眼观察物体时,主要起作用的人眼细胞是椎体细胞,它可以分辨物体的细节,不能分辨物体的轮廓,称为明视觉。在黑暗条件下,人眼观察物体时,主要起作用的细胞是杆体细胞,它可以分辨物体的轮廓,不能分辨物体的细节,称为暗视觉。椎体细胞主要分布在视网膜的中央凹附近,明亮的条件下观察物体相当于观察远处的物体,形成了较小的张角。杆体细胞分布在中央凹的外围,黑暗的条件下观察物体相当于观察近处的物体,形成了较大的张角。

当视场角为2°时,物体的像恰好落在视网膜的中心椎体细胞最密集的区域。如下图所示,观察者的不同视场角,观察远处和近处物体时,人眼不同功能细胞起到相对应的作用,在视网膜上得以成像。

不同照明体和几何观测条件019

CIE1931-XYZ标准观察者的各个参数,都是适用于 2°视场的中央观察条件(适用10-4°视场),此视场角下观察物体,主要是人眼的中央凹椎体细胞起作用。故小于 1°的极小视场的颜色观察和大于40的视场颜色观察条件,CIE1931-XYZ标准色度观察者不适用。因此,为了适应大视场的颜色观察,人们在大量实验的基础上,又建立了“CIE1964-XYZ 色度学系统”。

在“CIE1964-XYZ补色色度学系统”中观察被测物体,既覆盖了视网膜中心的椎体细胞,也覆盖了视网膜中央凹周围的杆体细胞,它适合于10°大视场。人的眼睛在2°的视场条件下,识别物体颜色的能力较低,在10°的视场条件下,判断颜色的精度和重现性较高。目前颜色测量大多采用,10°的视场。

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