北京印刷学院印刷与包装工程学院，北京 102600
为检验CIE 2006颜色匹配函数（CMFs）的视角参数计算性能，选用了不同原色光谱组合的LED发光面板开展颜色匹配实验。以L1（636 nm-524 nm-448 nm）为目标原色组合，L2（676 nm-524 nm-448 nm）和L4（636 nm-524 nm-472 nm）为匹配原色组合，组织了45名色觉正常观察者在4个不同观察视角下（2.9°、5.7°、8.6°和11.0°）开展了CIE 推荐的2个颜色（红、蓝）和白色的颜色匹配实验。采集目标色和匹配色的光谱能量，分别代入CIE 2006（1°~10°）CMFs中进行计算，并以计算的Δ（u′，v′）值表示颜色匹配精度。结果表明：当观察视角小于4°时，CIE 2006 2° CMFs具有较好的计算性能；当观察视角大于4°时，CIE 2006 3° CMFs具有较好的计算性能。在对大视角显示设备呈现的颜色刺激进行测量和计算校正时，现有CIE 2006 CMFs的视角参数计算性能有待进一步改进和优化。
视觉光学 视觉色彩 颜色匹配实验 观察视角 CIE 2006颜色匹配函数 光学学报
2023, 43(11): 1133001
北京印刷学院印刷与包装工程学院, 北京 102600
为研究不同原色光谱和观察视场对观察者颜色感知的影响, 利用三组不同原色光谱的显示设备, 组织了18~23名年龄分布在19~25岁的正常色觉观察者, 对CIE推荐的5个颜色分别在2°, 4°, 10°, 22°的不同观察视场开展颜色匹配实验。 基于采集到的1 260组颜色匹配光谱数据, 分别代入CIE1931, CIE1964和CIE2006颜色匹配函数计算目标色和匹配色的色度值, 用CIEDE2000色差值评价各颜色匹配函数的表现。 在a*b*和L*色度平面, 绘制不同观察视场下观察者基于不同显示设备匹配颜色的散点图, 发现CIE1931的计算结果与CIE1964, CIE2006的结果有较大的差别, 特别是在红色和绿色区域。 同时, CIE2006颜色匹配函数计算目标色与匹配色间的色差最小, 其在小视场(2°和4°)和大视场(22°)的表现明显优于CIE1931和CIE1964; 在10°视场, CIE1964的表现较好。 进一步地, 用CIE2006颜色匹配函数进行数据分析, 发现随着观察视场的增加, 观察者匹配的红、 黄、 蓝、 灰色色度值, 均向a*-b*图的右下方偏移, 蓝色区域的匹配散点较为集中; 红色和蓝色彩度升高、 黄色彩度降低, 绿色在大视场(10°和22°)较小视场(2°和4°)彩度升高; 明度变化不大。 匹配设备较目标设备的原色光谱形状、 光谱带宽和峰值波长位移等变化及颜色匹配的结果均有一定程度的影响。 用CIE DE2000色差值计算不同设备间匹配颜色的精度, 发现目标设备和匹配设备的原色光谱峰值波长位移对颜色匹配结果的影响较为明显, 影响程度依次为蓝通道>绿通道>红通道。 论文研究结果可为现有CIE颜色匹配函数的不同视场角使用提供数据和理论支撑, 也可为颜色传递、 复制过程中弱化或强化观察者同色异谱现象提供指导建议。
原色光谱 观察视场 颜色匹配实验 颜色匹配函数 Primary colors Viewing filed size Color matching experiment Color matching functions 光谱学与光谱分析
2020, 40(12): 3765
北京印刷学院印刷与包装工程学院, 北京 102600
为了研究显示设备的原色光谱对色觉正常观察者的颜色分辨差异影响,选择了5台红绿蓝三原色光谱能量分布不同的显示设备,基于国际照明委员会推荐的5个颜色中心,组织了30名年龄分布在20~27岁的色觉正常观察者基于5台显示设备开展颜色匹配实验。同时用108个颜色匹配函数对颜色匹配过程进行了模拟计算,将计算结果与颜色匹配实验结果进行比较,并用同色异谱指标量化不同显示设备对观察者差异性的影响,发现模拟计算结果与颜色匹配实验结果具有较好的一致性。基于实验选取的4台待匹配设备与目标设备进行颜色匹配实验,采集到285个CIELAB色差数据,同色异谱指标的最大值为9.59,最小值为3.89。显示设备的原色光谱对观察者同色异谱的影响较大,红色受设备的影响低于黄色和蓝色。
视觉光学 视觉色彩 原色光谱 颜色匹配实验 观察者同色异谱 同色异谱指标
北京印刷学院印刷与包装工程学院, 北京 102600
为了比较色觉正常观察者的辨色差异受观察条件的影响程度，选择了不同照明光源和不同原色的显示设备，基于显示色和打印色，设计了4种不同观察条件的颜色匹配实验。利用Stiles&Burch的47个颜色匹配函数(CMFs)模拟个体观察者，对颜色匹配过程进行了模拟计算；同时，组织27~36名色觉正常观察者进行了颜色匹配实验。用观察者的离均色差，同色异谱大小和同色异谱变化三个指标来量化不同观察者的辨色差异性。结果表明，不同观察条件下，模拟计算结果中观察者的辨色差异受显示设备原色光谱和照明光源光谱影响较大，在匹配中性灰颜色时尤其明显。而颜色匹配实验结果中，外界因素的影响并不明显，这表明观察者的辨色差异不仅取决于观察者个体颜色匹配函数差异(观察者的同色异谱性)，还取决于观察者的视觉机理响应、颜色分辨能力等。
视觉光学 视觉色彩 辨色差异 颜色匹配实验 颜色匹配函数 观察者同色异谱
1 北京印刷学院印刷与包装工程学院, 北京102600
2 温州大学物理与电子信息工程学院, 浙江 温州325035
为了研究不同年龄色觉正常观察者在不同观察条件下的锥细胞光谱响应差异, 在CIELAB颜色空间选择了均匀分布的9个不同色调的颜色, 组织27～35名观察者开展了两种不同光源照度和两种不同观察视场的四种观察条件下, 基于显示色-打印色的颜色匹配实验。 通过配色实验采集到不同观察者匹配颜色的光谱数据, 与9个目标色的光谱数据计算、 比较, 以匹配的9个颜色最小平均CIEDE2000色差值出现的概率大小作为评价标准, 检验CIE1931, CIE1964, CIE2006, Sarkar(S1～S8)共11种颜色匹配函数的表现, 研究不同观察者锥细胞响应的同色异谱性。 结果表明在四种不同实验条件下, 表现最好的配色函数依次是CIE2006, S6, 表现最差的是S1和S2。 不同观察者的锥细胞响应同色异谱性差异较大, 年龄因素对观察者的锥细胞响应的影响也较为明显。 (λ)通道的光谱响应差异是造成不同观察者存在同色异谱现象的主要原因, 大多数观察者的差异性主要集中在(λ)通道的峰值波长响应, 峰值波长的位移对颜色匹配的结果影响不大。 实验结果可为进一步划分不同观察者的颜色匹配函数, 研究不同观察者的同色异谱性提供数据支持和理论依据。
锥细胞光谱响应 观察者同色异谱 颜色匹配实验 颜色匹配函数 Retinal cone spectral response Observer metamerism Color matching experiment Color matching function 光谱学与光谱分析
2015, 35(10): 2802
