13.视野的大小影响看到的颜色效果《颜色-不是你想象的那样(第二版)》

在《颜色-不是你想象的那样(第二版 )》11.CIE如何模拟人眼看颜色的三种视锥细胞,介绍了我们人眼如何看颜色,并介绍了1931CIE三刺激值,这个三刺激值就像人眼的三种视锥细胞,对不同颜色有不同的响应。

1931 CIE-XYZ系统标准色度观察者光谱三刺激值曲线

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实际做产品的时候,我们发现,小件的颜色很难看出差异,但大件的颜色颜色很容易发现,所以一般来说,有配套件的颜色,一般以大件颜色为主,主要大件的颜色定下来了,小件的颜色就算有一点差异也很难看出来。这涉及到“视场”这个概念。

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2° 视场和10° 视场

之前介绍的1931 CIE-XYZ颜色空间,和CIE 1960均匀颜色空间、CIE 1964 均匀颜色空间CIE 1976均匀颜色空间,他们的色度图,都是基于2° 视场。

什么是2° 视场?

下面左右图分别是2° 视场和10° 视场的形象化比较。

from  http://www.efg2.com/Lab/Graphics/Colors/Chromaticity.htm

视场也就是在颜色匹配实验中观察口的大小(颜色匹配实验就是调整红蓝绿三色光的比例来匹配目标色光的实验。),如下图观察者正对着的孔的大小。

颜色匹配实验

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标准观察者

为了消除不同人对相同颜色的感觉差异,CIE定义了标准观察者的概念。标准观察者代表了人类平均水平。

CIE1931标准色度体系建立后,经历多年实践证明,CIE1931标准色度观察者数据代表2°视场的平均特征,但是当观察者视场增大到4°以上,某些研究者发现 ,   x(λ) 、 y(λ)、 z(λ) 在波长380nm~460nm区间的响应是偏小的。

这是由于大面积视场观察条件下,眼睛杆体细胞的参与以及中央窝黄色素的影响,颜色视觉会发生一定的变化,而日常观察物体的视野经常是大于2°范围的。因此为了适应大视场颜色测量的需要,CIE在1964年规定一组“CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值”,简称“CIE1964标准色度观察者”。

1931标准色度观察者是基于2°视场,而1964标准色度观察者是基于10°视场。(如无特殊要求,我们现在一般使用的都是10°的视场)

下图是CIE1931标准色度观察者和CIE1964标准色度观察者的三刺激值的差别:

CIE1964标准色度观察者在380nm~460nm区间有所提高。

左图CIE1931标准色度观察者

右图CIE1964标准色度观察者

由于视场的变化,导致颜色空间(色度图)也随之产生变化,下面分别列出各个颜色空间从2°视场到10°视场的变化情况:

(1)1931CIE-XYZ色度图

左图CIE1931标准色度观察者下的1931CIE-XYZ色度图

右图CIE1964标准色度观察者下的1931CIE-XYZ色度图

(2)1976均匀色度图

左图CIE1931标准色度观察者下的1976均匀色度图

右图CIE1964标准色度观察者下的1976均匀色度图

知识账本

    虽然观察者视场的变化引起的色度图的变化比较小,但通过视场的增大,匹配精度也随之提高,更能准确模拟人眼的颜色感觉,以及对颜色差异的评判。目前常用的是10°视场。但视场如果进一步增大,精度的提高就不大了。

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