色差儀測(cè)量光源和觀察者角度有什么要求？

色差儀是按照色度學(xué)的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)研制的精密光學(xué)儀器，在進(jìn)行顏色測(cè)量、數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，只有明確標(biāo)準(zhǔn)照明體和觀察視角后，才能使測(cè)量結(jié)果具有可比性，顏色的測(cè)量計(jì)算數(shù)據(jù)才有意義。本文對(duì)色差儀測(cè)量光源和觀察者角度的要求及類型做了介紹，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀測(cè)量光源和觀察者角度的要求：

在顏色測(cè)量時(shí)，照明光源的相對(duì)光譜功率分布S（λ）一般采用CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體，它是由相對(duì)光譜功率分布來定義的。當(dāng)用一些人造光源來模擬照明體的相對(duì)光譜功率分布時(shí)，例如用分布溫度為2856K的充氣鎢絲燈來模擬A照明體和用帶濾光器的高壓氙弧燈來模擬D65照明體，就給顏色的數(shù)據(jù)測(cè)量帶來一定的誤差。

實(shí)踐證明，觀察視角的大小對(duì)顏色的感覺也是不一樣的。CIE認(rèn)為在1°～4°和大于4°視角的光譜三刺激值并不相同，對(duì)顏色測(cè)量的測(cè)量結(jié)果也不同。因此，CIE在原有的2°標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者基礎(chǔ)上增加了10°標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者。

色差儀測(cè)量光源的類型：

顏色測(cè)量和測(cè)量儀器的研究是色度學(xué)最主要的工程應(yīng)用。它通過心理物理方法的研究，規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，探討如何用數(shù)學(xué)方法來描述和計(jì)量顏色。顏色參數(shù)除了與被測(cè)顏色本身的特性有關(guān)之外，還與測(cè)量的幾何條件、照明光源的光譜特性有很大關(guān)系。為此，CIE推薦了幾種標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源，制定了標(biāo)準(zhǔn)照明條件、測(cè)量條件和白色標(biāo)準(zhǔn)，以便各國的顏色參數(shù)能夠交流、對(duì)比。

照明光源的光譜功率分布與物體呈現(xiàn)的顏色有密切的關(guān)系。同一物體，在不同的光源照明下具有不同的顏色。CIE推薦了幾種標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源：標(biāo)準(zhǔn)照明體A、C、D65和另外一些照明體D，標(biāo)準(zhǔn)光源A和C。照明體D模擬各種日光時(shí)相，它們的相對(duì)光譜功率分布是在對(duì)日光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上獲得的，分別代表不同的相關(guān)色溫，如D65代表6500K相關(guān)色溫的標(biāo)準(zhǔn)照明體，D75代表相關(guān)色溫為7500K的標(biāo)準(zhǔn)照明體。CIE優(yōu)先推薦采用D65照明體進(jìn)行顏色測(cè)量。

色差儀觀察者角度的類型：

物體的大小會(huì)對(duì)人眼對(duì)顏色的識(shí)別產(chǎn)生影響，視角是一種張角，它是通過被觀察對(duì)象的大小對(duì)人眼形成的。與人眼距離一定的物體，若物體的面積較大，則眼睛形成的張角也較大，物體在視網(wǎng)膜上的像就大，反之像就小。但是，我們用眼睛直接對(duì)紡織品的顏色進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，通常觀察的距離（約33cm）是固定的，此時(shí)視角的大小由試樣的大小決定。顏色是由人眼的視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所決定的，視角的大小對(duì)顏色視覺也有重要的影響，如下圖所示，人眼在觀察近處和遠(yuǎn)處物體時(shí)的視角。

實(shí)驗(yàn)研究表明：在明亮的條件下，人眼觀察物體時(shí)，主要起作用的人眼細(xì)胞是椎體細(xì)胞，它可以分辨物體的細(xì)節(jié)，不能分辨物體的輪廓，稱為明視覺。在黑暗條件下，人眼觀察物體時(shí)，主要起作用的細(xì)胞是桿體細(xì)胞，它可以分辨物體的輪廓，不能分辨物體的細(xì)節(jié)，稱為暗視覺。椎體細(xì)胞主要分布在視網(wǎng)膜的中央凹附近，明亮的條件下觀察物體相當(dāng)于觀察遠(yuǎn)處的物體，形成了較小的張角。桿體細(xì)胞分布在中央凹的外圍，黑暗的條件下觀察物體相當(dāng)于觀察近處的物體，形成了較大的張角。

當(dāng)視場角為2°時(shí)，物體的像恰好落在視網(wǎng)膜的中心椎體細(xì)胞最密集的區(qū)域。如下圖所示，觀察者的不同視場角，觀察遠(yuǎn)處和近處物體時(shí)，人眼不同功能細(xì)胞起到相對(duì)應(yīng)的作用，在視網(wǎng)膜上得以成像。

CIE1931-XYZ標(biāo)準(zhǔn)觀察者的各個(gè)參數(shù)，都是適用于 2°視場的中央觀察條件（適用10-4°視場），此視場角下觀察物體，主要是人眼的中央凹椎體細(xì)胞起作用。故小于 1°的極小視場的顏色觀察和大于40的視場顏色觀察條件，CIE1931-XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者不適用。因此，為了適應(yīng)大視場的顏色觀察，人們?cè)诖罅繉?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又建立了“CIE1964-XYZ 色度學(xué)系統(tǒng)”。

在“CIE1964-XYZ補(bǔ)色色度學(xué)系統(tǒng)”中觀察被測(cè)物體，既覆蓋了視網(wǎng)膜中心的椎體細(xì)胞，也覆蓋了視網(wǎng)膜中央凹周圍的桿體細(xì)胞，它適合于10°大視場。人的眼睛在2°的視場條件下，識(shí)別物體顏色的能力較低，在10°的視場條件下，判斷顏色的精度和重現(xiàn)性較高。目前顏色測(cè)量大多采用，10°的視場。