为了能够快速、 准确的检测色觉正常观察者的辨色差异, 从而对其红、 绿、 蓝三通道的锥细胞光谱响应进行研究, 设计并制作了由背景层(或和明度层)以及数字层组成的伪同色光谱图像, 其中背景层和数字层具有不同的光谱反射曲线, 经过照明光源以及人眼锥细胞光谱响应的共同作用, 使色觉正常的观察者产生不同的颜色感知差异。 实验首先基于不同光谱原色的输出设备, 在不同的照明光源下, 制作出能够放大观察者差异的近同色异谱色样对。 要求用不同颜色匹配函数计算近同色异谱色样对的CIEDE2000色差值, 有的色差在人眼辨色阈值之内, 有的色差人眼可明显识别。 通过优化计算, 将放大观察者色觉差异的近同色异谱色样对应用于伪同色光谱图像的数字层和背景层, 并利用Epson Stylus Pro7908喷墨打印机和OKI C9600激光打印机分别输出伪同色光谱图像的背景层和数字层。 同时组织了72名色觉正常的观察者(包含55名18～25岁的年轻观察者和17名62～74岁的老年观察者)分别在D65和LED-5000K两种光源下, 对伪同色光谱图像进行识读检验。 识读结果表明, 伪同色光谱图像可以较为准确的判定年轻和老年观察者的视网膜锥细胞光谱响应是否老化。 同种照明光源下, 年轻观察者可以识读出数字的伪同色光谱图像(②/④)老年观察者不能识读, 老年观察者可以识读的伪同色光谱图像(①/③)大多年轻观察者不能识读, 且55名年轻观察者中有4名观察者的目视结果与老年人相同。 另外, 年轻观察者的锥细胞光谱响应与CIE1964和CIE2006(age=25 y)颜色匹配函数较为一致, 而老年观察者的锥细胞光谱响应与CIE1931和CIE2006(age=75 y)颜色匹配函数更为一致。 对比颜色匹配函数的分布, 发现老年观察者的锥细胞光谱响应向长波段偏移, 同时由于屈光系统光学密度增加导致其锥细胞光谱响应有所降低。

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。