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。

为检验现有色度管理系统中基于CIE1931 2° 颜色匹配函数（CMFs）的颜色计算和校正精度：以3通道（636 nm，524 nm，452 nm）LED发光面板为目标设备，显示CIE推荐的5个颜色（灰、红、黄、绿、蓝）；以6通道（672 nm，636 nm，524 nm，508 nm，472 nm，452 nm）LED发光面板为比较设备，产生8种原色光谱组合。基于CIE1931 2° CMFs进行目标色和比较色的计算、调节，使其具有相近的XYZ色度值，共产生40对颜色。组织了40名色觉正常观察者开展不同观察视角（2.9°和8.6°）下的色差评价实验，共采集到6400组目视色差数据。结果表明：在比较色和目标色为L1同谱组合和L2（仅改变红色通道）组合时，CIE1931 2° CMFs可满足计算要求；在其他原色组合中，CIE1931 2° CMFs的计算校正并不适用；且随着观察视角的增加，目视色差差异不显著。

为测试CIE推荐各颜色匹配函数(CMFs)CIE1931、CIE1964和CIE2006的计算性能,首先使用前期研究中两组基于配对比较法实验采集到的年轻和老年观察者异谱反射色色差比较数据,检验了CIE现有各CMFs的表现。研究发现CIE2006(22,4°)和CIE1931 2° 的计算色差ΔE₀₀分别与56名年轻和40名老年观察者的目视色差ΔV间的STRESS值最小,一致性最好。在RAL K5色卡中选择了明度值 L10*在34.4~71.6范围内的5个不同非彩色作为目标色,使用Epson 喷墨打印机围绕每个目标色分别制作了16个异谱样本。组织了26名年轻观察者基于灰梯尺法进行80对样本的色差比较,结果表明目视色差ΔV与CIE2006(22,2°)CMFs的计算色差ΔE₀₀间STRESS值最小。本次实验的观察视场为8.17°×16.26°,现有CIE2006 CMFs在大视场下对异谱反射色间色差的计算性能还需要进一步改进。

为研究现有CIECAM02和CIECAM16色貌模型对个体观察者颜色分辨的计算性能，选用了5个光谱功率分布不同的照明光源和GretagMacbeth ColorChecker标准色卡的24个颜色，代入208套个体观察者颜色匹配函数，量化计算不同观察者的色觉差异。两个色貌模型中，对于所有选用的照明光源和颜色中心，个体观察者与标准观察者CIE1964的CIECAM-UCS色差平均值相同，均为1.29。同时，两个色貌模型中，观察者间离均色差表现较为一致，在白光LED光源下观察者间差异性相对较大，且在蓝色中心处获得最大值，为2.49（2.32），表明在该观察条件下，不同观察者间颜色感知偏差较大。研究结果可为色貌模型的修正提供基础数据和计算依据。

颜色刺激的光谱组成不同,个体观察者的颜色感觉不同,用不同颜色匹配函数计算的配色精度也会存在差异。为研究自发光设备原色光谱峰值波长位置改变对这种差异的影响程度,选取了1台3通道(R1G2B1)和1台6通道(R1R2G1G2B1B2)LED发光面板,以3通道LED面板中636 nm-524 nm-452 nm组合呈现的颜色为目标色,分别改变6通道LED面板中的RGB单通道和双通道,共产生了7种(包括1种同谱)组合。组织39名年龄分布在19~24岁的色觉正常观察者,基于7种组合开展了白色的配色实验,共采集到357组光谱数据。将CIE1964,CIE2006,基于反射色优化建立、适于年轻观察者的 Sarkar2,BIGC17共4种颜色匹配函数代入计算,以CIE1976-u'v'色品参数计算的Δ(u', v')值进行评价。用CIE1964和CIE2006计算的颜色匹配精度和观察者间差异,均受红通道影响较小,与同谱组合的计算结果较为接近;其次是蓝通道,绿通道峰值波长位置改变的影响较大,与同谱组合间的差异显著。Sarkar2和BIGC17的计算性能较好,在某些组合下优于CIE1964和CIE2006。

为研究基于不同原色光谱的显示设备对观察者颜色匹配精度和观察者间差异的影响,实验选取了6通道(R₁R₂G₁G₂B₁B₂)LED发光面板,并组合为4种RGB匹配原色光谱。组织了24名年龄分布在21~25岁的色觉正常观察者,以NEC-PA242W专业显示设备上呈现的6个颜色(包括白色和CIE推荐的5个颜色)为目标色开展颜色匹配实验,共采集到720个数据。用CIE1976 u'v'色品参数对颜色匹配精度进行分析,结果表明:不同观察者基于636 nm-524 nm-452 nm组合得到的配色精度更高,Δ(u', v')值为0.0062;基于636 nm-524 nm-472 nm组合得到的配色准确性较差,Δ(u',v')值为0.0084。用观察者匹配颜色的u'v'值协方差逆矩阵参数构建观察者差异色度椭圆,基于636 nm-524 nm-452 nm组合得到的椭圆平均尺寸最小,为0.0055;636 nm-508 nm-452 nm组合最大,为0.0094。结果表明,颜色匹配精度和观察者间的差异,受红通道影响较小,受蓝通道和绿通道的峰值波长位置影响较大。

色觉正常的观察者, 尤其是不同年龄段的观察者, 颜色分辨能力具有较大的差异。 为了分类色觉正常观察者的锥细胞光谱响应, 补充现有CIE1931, CIE1964和CIE2006颜色匹配函数, 基于Stiles&Burch数据集的47个观察者函数（10°视场）和CIE2006代入20～80岁（10°视场）观察者不同年龄产生的61个函数（共108个颜色匹配函数）, 用聚类分析方法中的k-medoids算法, 计算距离选用欧氏距离的平方, 将108个颜色匹配函数在(λ), (λ), (λ)三个通道分别聚为5类, 共产生了5×5×5=125个类别。 将108个颜色匹配函数作为108个“个体观察者”, 在iPad显示设备上呈现CIE推荐的17个颜色, 用108个颜色匹配函数和125个类别颜色匹配函数比较, 计算17个颜色的CIEDE2000色差平均值, 以最小色差值作为评价标准, 从125个类别中挑选出10个分类观察者颜色匹配函数表征观察者锥细胞光谱响应。 108名“观察者”中有77.8%的观察者属于这10个分类。 在iPad显示设备上显示CIE推荐的5个颜色（灰、 红、 黄、 绿、 蓝色）, 组织30名（20～25岁）年轻观察者和17名（61～74岁）老年观察者, 在Quato专业显示器上依次匹配5个目标色, 共采集到158组, 即790个（=158组×5个色中心）颜色匹配实验数据。 为将这158组数据（视为158名“观察者”）进行分类, 分别将10个分类颜色匹配函数代入计算, 以计算得到5个颜色CIEDE2000色差平均值最小的颜色匹配函数, 作为158名观察者相对应的分类, 在10个分类观察者函数中优选出8个颜色匹配函数BIGC-1, BIGC-2, …, BIGC-8。 进一步地, 用优化建立的分类颜色匹配函数检验课题组前期基于近同色异谱色样对开展的目视色差比较实验, 结果发现BIGC-3适用于年轻观察者, BIGC-5适用于老年观察者, 同时计算得到的STRESS值也较其他颜色匹配函数的结果有所降低。

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。

为了测试不同颜色匹配函数的预测性能, 基于灰色、 棕色、 紫色和蓝色4个目标色, 共制作了16对近同色异谱色样对(围绕每个目标色分别制作了4个待比较色), 组织14名年龄不同的色觉正常观察者基于心理物理实验方法中的比较法, 开展了色差大小比较实验。 结果表明, 实验组织的老年观察者的锥细胞响应较年轻观察者有所下降, CIE1931的预测性能优于CIE1964。 不同颜色区域, 各颜色匹配函数的表现各异, 在进行某些颜色(如灰色, 紫色和蓝色)区域的色度值表征和色差评估时, 即便观察视场角大于4°, CIE1931的计算性能仍然优于CIE1964。 现有CIE2006匹配函数考虑到晶状体光谱透光率和中央凹的锥细胞光谱响应, 下一步可继续强化中央凹锥细胞光谱响应, 优化其计算性能。