颜色测量标准照明体及标准观察者角度简析

颜色是光作用于人眼所形成的一种视觉上的反应，它与光源、人眼及物体表面有关，这三个要素构成了颜色形成的三要素。因此，在颜色测量的过程中，光源及观察角度等会对颜色的测量产生影响。因此，色度学对其做了相应的规定。本文对颜色测量标准照明体及标准观察者角度做了简要的介绍。

颜色形成的三要素分析：

1.光源——光谱功率分布函数

以波长λ为中心的微小波长宽度dλ范围内的辐射通量若为dφ，则单位波长宽度所对应的辐射通量称为光谱密度Iλ，即：Iλ=dφ/dλ。

将光源的光谱密度Iλ与波长λ之间的关系用函数表示时，则称此函数为“光谱功率分布函数”，通常用I（λ）来表示。

2.反射面——物体表面的光谱反射比函数

光入射到物体表面上时会发生部分光被反射的现象，则反射光的辐射通量与入射光的辐射通量之比称为反射比（所以反射比的值总介于0和1之间）。生活中大部分情况下，入射光为一系列单色光的混合，光谱反射比与波长λ之间的关系用函数表示，则称其为“光谱反射比函数”，通常用R（λ）来表示。

3.人眼——色度观察者

实践证明，不同的观察者其人眼的颜色视觉特性是多少有些不同的，但是具有正常颜色视觉的人差异并不大，故此可以根据一些正常人眼颜色视觉特性的平均值来描述人眼的颜色视觉特性。CIE规定了2°标准色度观察者，在一定程度上解决了仪器检验颜色一致性的研究。实践证明，观察视角的大小对颜色的感觉也是不一样的。CIE认为在1°～4°和大于4°视角的光谱三刺激值并不相同，对颜色测量的测量结果也不同。因此，CIE在原有的2°标准色度观察者基础上增加了10°标准色度观察者。

颜色测量标准照明体：

在生活中，我们看到的物体被置放于各式各样的光源下，这样就导致我们在不同的光源下观察同一物体所产生的颜色状态会有变化。这些光源的光谱功率分布有明显的差别，标准照明体及标准光源被CIE提出，其中CIE 15-2004中推荐D65和A标准照明体。

ISO已明确表明只有D光源才是真正意义上的标准光源，在我国常用的光源是D65。D65、F2、A三种标准照明体的光谱功率分布，如下图所示：

CIE照明体的三刺激值（CIE1964 标准色度观察者，波长380nm～780nm，间隔5nm）如下表所示：

颜色测量标准观察者角度：

小视角采用1931 CIE-XYZ标准色度观察者；1964 CIE-XYZ补充标准色度观察者适合大视角。

如上图所示，两种观察者的三刺激值曲线很相似，但是又有很大的不同，在相同的波长处，坐标值有较大的差别，这对我们观察颜色会有一定的影响。现在颜色工业上常用视角有2°和10°，当我们观察颜色时，2°视角的辨色能力没有10°视角的精度好。在进行样品的三刺激值计算时，要注意视角（视场）的选择。