三刺激比色法是如何与人类视觉相对应的

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比色法是一种从人眼角度判断颜色的科学。亚博老虎机网登录

测量颜色亚博老虎机网登录和颜色外观的科学是至关重要的:对颜色的感知是一个主观过程，当入射光与眼睛中几种不同类型的视锥细胞反应时，大脑对刺激做出反应。

人类感知颜色的方式是一种主观的心理现象。它是基于杆状细胞和锥状细胞探测到的波长之间的联系，以及随后通过神经通路对这些信号进行处理。简单地说，不同的人可以以不同的方式看到同一个被照亮的物体。

理解人类三刺激视觉

影响人类视觉的细胞有两种:锥体细胞在高亮度和中等亮度(白天)下工作，而杆状细胞在低亮度(比如晚上)下工作。

人类的三刺激视觉是基于三种不同的锥细胞类型，每种锥细胞覆盖不同的波长范围。每一种锥细胞在短(420 - 440 nm，蓝色)(S)，中(530 - 540 nm，绿色)(M)和长(560 - 580 nm，红色)(L)波长有光谱灵敏度峰值。每种类型的视锥细胞都对特定的范围(或者粗略地说:颜色)做出反应。每种细胞受到的刺激程度结合起来，就产生了人们对某种特定颜色的体验。

在低亮度条件下，视杆细胞取代了人类的视觉，因为视锥细胞在这种条件下不够敏感。杆状体更为敏感，但只有一种杆状体具有典型的光谱响应。由于它只依赖于特定的波长范围，而没有与其他波长范围相结合，人类的夜视是单色的。换句话说，人眼在低亮度条件下是无法辨别颜色的。

CIE 1931颜色空间

虽然S, M和L的实际人体平均反应是已知的，比色法依赖于不同的光谱灵敏度曲线。1931年国际照明委员会(CIE国际颜色空间委员会(Commission International de l'Éclairage - CIE in French)开发了CIE 1931年的颜色空间，作为对描述颜色(涉及到人类对颜色的感知)的客观方法的需求的回应。

CIE模型的工作原理是用红、绿、蓝的三维值来描述任何给定点的任何明显颜色。这些实验已经进行，并导致XYZ反应，并被翻译成一个二维颜色表。任何人眼可见的颜色都可以在这个颜色空间中绘制出来。

CIE 1931颜色空间是第一次将电磁波光谱中可见部分的波长分布与人眼所能感知的颜色直接联系起来。然而，这个模型和其他类似的模型，都是基于相对较小(假设为具有代表性的)人群的人类颜色视觉的数学简化。

虽然这让研究人员可以在传统情况下定义和准确产生颜色，但这些模型不能指望包含人眼能够感知的大量颜色和色调。它们只是在各种应用(如显示测量)中进行颜色匹配的工具。

定义一个标准的人类观察者

虽然人类对颜色的感知基本上是主观的，但它可以与标准的人类观察者一起对一个物体的颜色做出客观的测量。比色法定义了许多标准的人类观察者，包括2°视野模型(如1931年的模型)，它使用了中央凹中高度集中的锥体细胞，以及10°视野模型，它拓宽了视觉范围。

CIE 1931模型2°采用色度作为描述色相和纯度两个重要参数的函数。通过测量亮度和色度，可以完整地描述RGB发射源上的光斑的颜色。

这个描述可以联系到颜色的亮度、色相和纯度，如果绘制成色度图上的色度坐标，由这些点组成的三角形包含了光源可以复制的所有颜色。这被称为光源的色域，实际上适用于任何多色可调光源，如显示器或RGB LED灯。这个色域的形状完全取决于光源的技术。

由三原色的颜色坐标定义的色域的例子。三角形内的任何颜色都可以使用位于顶点的原色。

应用比色法

色彩的使用无处不在，因此能够准确地为人眼产生颜色的需求很高。这与产品和品牌被感知的方式紧密相关，因为必须与特定的颜色有关联，而其他颜色的关联就没有那么强了。例如，可口可乐的品牌和广告必须始终使用相同的红色色调，以防止对品牌的损害。同样的现象被用于香烟包装的品牌塑造，产生了相反的效果，立法规定欧盟的纸盒现在必须是令人作呕的棕色阴影。通过研究发现，这是最令人讨厌的颜色，是一种被称为潘通448 C或“不透明couché”的脏绿色棕色。像以前一样，这个颜色必须是一致的，在所有的板没有变化。这说明真正需要客观的颜色测量在不同的条件下对准确评估颜色是必不可少的。

和品牌和广告一样，显示行业需要精确的比色法来确保发光材料和显示玻璃的质量是正确的，并且与同类屏幕的质量相似。校准是必要的，以确保屏幕上显示的图像与原始内容尽可能相似。比色法用于各种显示技术(如LCD，等离子体，OLED)，以评估不同的颜色水平和亮度性能。

亥伯龙神的色度计

的亥伯龙神XYZ色度计是Admesy公司推出的一款新型高速集成、高精度颜色测量平台。由于它的高灵敏度，该系统的速度比过去的模型快4倍以上，使精确的颜色测量在毫秒内成为可能。

亥伯龙色度计可与许多光学系统，包括一个10毫米准直透镜或光纤遥感。该设备具有app亚博体育优秀的滤波特性，高灵敏度，超低噪声电子和巨大的动态范围，使其即使在0.003 cd/m²的低光水平下也非常适合显示测量。

Hyperion具有近乎完美的CIE1931 XYZ滤镜特性，可以模仿人类视觉，并提供XYZ、Yxy和Yu ' v的颜色测量。所提供的颜色库使额外的颜色空间易于访问。亥伯龙还能够进行高速亮度和颜色测量，用于精确的闪烁测量。由于计算是在仪器中进行的，数据处理和分析得到简化，包括用于闪烁计算的JEITA和VESA方法。

参考资料及进一步阅读

1. ASTM E 1455-92“使用三刺激色度计从视觉显示单元获得色度数据的标准实施规程”，ASTM颜色外观测量标准，第4版。
2. Schanda Janos;乔治Eppeldauer;Georg索特(2007)。“自发光源的三刺激色测量”。在Janos Schanda。比色法:了解CIE系统。威利跨学科。亚博老虎机网登录doi: 10.1002/9780470175637.的互动。ISBN 978-0-470-04904-4。
3. R. W. G. Hunt(2004)。彩色复制(第6版)。英国奇切斯特:Wiley-IS&T系列成像科学与技术。亚博老虎机网登录页的佳绩。ISBN 0-470-02425-9。

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