眼睛的色靈敏度隨著視角(物體大?。┒兓?, CIE在1931年規(guī)定的標準觀察者是用2º視角,1964年,CIE增加了10º的視角。在色差儀的參數(shù)設置中,可以進行觀察者角度的選擇.。那么,2°標準觀察者和10°標準觀察者的區(qū)別是什么呢?本文進行了簡單總結。
色差儀觀察者角度2°和10°概念的提出
顏色作為一個心理物理量,不僅與物體表面反射、透射或吸收,照明光源的相對光譜功率分布相關,也依賴于人眼對光的響應特性。為了精確定量的描述顏色,CIE提出了CIE1931標準色度學系統(tǒng)和CIE1964補充標準色度系統(tǒng)。我國的國家標準GB3977-19974也參照上述兩個色度系統(tǒng)對顏色的表述和計算進行了規(guī)定。
CIE1931標準色度系統(tǒng),規(guī)定了CIE1931標準色度觀察者2°視場色匹配函數(shù)(或稱CIE1931光譜三刺激值),適用于1-4°視場范圍,如下圖所示的x(λ)、y(λ)、z(λ)。CIE1964補充標準色度系統(tǒng),規(guī)定了CIE1964標準色度觀察者色匹配函數(shù),又稱10°視場色匹配函數(shù)(或稱CIE1964光譜三刺激值),適用于大于4°視場范圍。
色差儀觀察者角度2°和10°的區(qū)別
物體的大小會對人眼對顏色的識別產生影響,視角是一種張角,它是通過被觀察對象的大小對人眼形成的。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,我們用眼睛直接對紡織品的顏色進行評價時,通常觀察的距離(約33cm)是固定的,此時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)的結構所決定的,視角的大小對顏色視覺也有重要的影響。
實驗研究表明:在明亮的條件下,人眼觀察物體時,主要起作用的人眼細胞是椎體細胞,它可以分辨物體的細節(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,主要起作用的細胞是桿體細胞,它可以分辨物體的輪廓,不能分辨物體的細節(jié),稱為暗視覺。椎體細胞主要分布在視網(wǎng)膜的中央凹附近,明亮的條件下觀察物體相當于觀察遠處的物體,形成了較小的張角。桿體細胞分布在中央凹的外圍,黑暗的條件下觀察物體相當于觀察近處的物體,形成了較大的張角。
當視場角為2°時,物體的像恰好落在視網(wǎng)膜的中心椎體細胞最密集的區(qū)域。如下圖所示,觀察者的不同視場角,觀察遠處和近處物體時,人眼不同功能細胞起到相對應的作用,在視網(wǎng)膜上得以成像。
CIE1931-XYZ標準觀察者的各個參數(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標準色度觀察者不適用。因此,為了適應大視場的顏色觀察,人們在大量實驗的基礎上,又建立了“CIE1964-XYZ 色度學系統(tǒng)”。
在“CIE1964-XYZ補色色度學系統(tǒng)”中觀察被測物體,既覆蓋了視網(wǎng)膜中心的椎體細胞,也覆蓋了視網(wǎng)膜中央凹周圍的桿體細胞,它適合于10°大視場。人的眼睛在2°的視場條件下,識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。目前顏色測量大多采用,10°的視場。