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如何測量顏色

2013-02-02

不管是人或是儀器，之所以能看到、能探測到顏色，是因為都具備了光源、物體、觀察者這三個要素。如下圖，光源發(fā)出的光包含有不同顏色的各種波長，物體對光源發(fā)出的光進(jìn)行吸收和反射，被吸收和反射之后的光包含了物體的顏色信息，并被觀察者接受，并形成后的顏色感知、顏色數(shù)據(jù)。

物體色必須借助光源照明才能呈色，不同的光源有不同的光譜分布，同一物體在不同的光源照明下會呈現(xiàn)不同的顏色，為了統(tǒng)一顏色的評價標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)行顏色計算，CIE推薦了標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源。

1、光源A

CIE15:2004推薦分布溫度為2856K的充氣鎢絲燈。如果要求更準(zhǔn)確地實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明的紫外輻射的相對光譜功率分布，推薦使用熔融石英或帶石英窗口的玻璃殼的燈。

2、光源C

由光源A加一組特定的戴維斯-吉伯遜液體濾光器，可以產(chǎn)生色溫近似6800K的輻射。

3、光源D65

到目前為止，還沒有人造光源被推薦為實現(xiàn)CIE D65的照明體和其他D照明體。

二、物體

物體的顏色外貌是通過它們發(fā)射或透射的光來認(rèn)識的，顏色外貌可包括兩部分：一是它的顏色特性；二是反映物體表面光的空間分布的幾何特性。影響物體顏色特性的主要因素是物體的光譜特性；而幾何特性不可能用幾個量來表示，較為復(fù)雜，只能用不同度量方法來測定，例如物體光澤度、濁度等等。

當(dāng)光照射到物體表面上后將會發(fā)生四種主要作用：

1、物體的第一表面的鏡面反射 (specular reflection），也稱規(guī)則反射 (regular reflection) ，產(chǎn)生光澤；

2、在物體材料內(nèi)部的散射 (scattering) ，產(chǎn)生漫反射 (diffuse reflection) 和漫透射 (diffuse transmission) ；

3、物體材料內(nèi)部的吸收 (absorption) ，產(chǎn)生顏色；

4、直接透過物體的規(guī)則透射 (regular transmission) ，只有在物體有些透明時才會產(chǎn)生。

三、標(biāo)準(zhǔn)觀察者

國際照明委員會 (CIE) 規(guī)定的顏色測量原理、基本數(shù)據(jù)和計算方法，稱做CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)。CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)的核心內(nèi)容是用三刺激值及其派生參數(shù)來表示顏色。

任何一種顏色都可以用三原色的量，即三刺激值來表示。選用不同的三原色，對同一顏色將有不同的三刺激值。為了統(tǒng)一顏色表示方法，CIE對三原色做了規(guī)定。

光譜三刺激值或顏色匹配函數(shù)是用三刺激值表示顏色的極為重要的數(shù)據(jù)。對于同一組三原色，正常顏色視覺不同人測得的光譜三刺激值數(shù)據(jù)很接近，但不完全相同。為了統(tǒng)一顏色表示方法，CIE取多人測得的光譜三刺激值的平均數(shù)據(jù)做為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并稱之為標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者。

顏色傳感器則是模擬人的光譜三刺激值的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的。

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