人与人之间存在色觉分辨的个体差异性,cie推荐的2°视场下的cie1931和10°视场下的cie1964颜色匹配函数,代表的是平均人眼颜色视觉特性,已不足以表征个体观察者的锥细胞光谱响应。1989年,cie提出了标准观察者偏差模型用来评价观察者的同色异谱,但是研究表明,这种方法的预测结果远低于真实观察者的差异性。基于此,cie国际照明委员会cietc1-36分会,于2006年推出cie2006颜色匹配函数计算模型,该模型考虑到年龄和视场角的因素,可生成20-80岁不同年龄观察者和不同视角的颜色匹配函数。
基于视锥基础响应的色度观察者
CIE 1931颜色匹配函数只能在使用1924 V(λ)函数(CIE,1924)校准后定义,但该函数存在其问题,因为在短波长区域,由于各种实验结果之间的巨大差异,这些值是折衷的。因此,在接下来的几十年中,一些研究旨在开发一种更符合人眼已知色度学和生理学特性的色度学系统。最终,在1991年,CIE成立了一个技术委员会,TC 1-36,其任务是“建立一个(基于视锥响应的)基础色度图,其坐标对应于具有生理学意义的坐标轴”。
在 TC 1-36 报告的第 1 部分,发布为 CIE 170-1 (CIE, 2006a),主要关注的是“视锥基础响应”的概念,定义为在角膜平面上测量的视锥受体的相对光谱灵敏度函数。
首先,从 Stiles 和 Burch (1959) 的 10° 颜色匹配函数中,遵循 Stockman 和 Sharpe (2000) 提出的想法,应用 König 的假设,并使用关于二色视者和正常三色视者的光谱灵敏度函数的新数据,推导出 10° 视场大小的视锥基础响应(cone fundamentals)。
然后,通过考虑眼部介质和黄斑色素的吸收,并考虑视锥色素的光密度,进一步修正这些视锥基础响应,即进而推导出,均针对 10° 视场大小的,长波敏感 (L-)、中波敏感 (M-) 和短波敏感 (S-) 视锥视觉色素的低密度吸收函数(low-density absorbance functions)。
最终,通过结合年龄相关的眼部介质吸收、视场大小相关的黄斑吸收以及视场大小相关的三种视锥视色素光密度,得到与年龄和视场大小相关的视锥基础响应函数的计算方法。有关该概念的详细概述,请参见 CIE 170-1 (CIE, 2006a)。
在 CIE 170-1 中,给出了特定年龄 32 岁(Stiles-Burch 1959 观察者组的平均年龄)及视场大小为2° 和 10° 的平均色度观察者的视锥基础响应,它们均是根据光能quanta( 对数单位)或根据energy(线性单位)得出的。
从 390 nm 到 830 nm 的 5 nm、1 nm 和 0.1 nm 间隔的表格——根据光能或化学能提供六位精度的值,可选择九位有效数字——表格可在线获取:http://files.cie.co.at/CFs.zip
TC 1-36发布的报告第2部分,即CIE 170-2(CIE,2015),详细描述了两种色度概念,它们都涉及视锥基础响应的概念:
– 基于视锥基础响应的三刺激函数;
– MacLeod-Boynton 色品图。
注意 10° 视场大小的视锥基础响应的主要色度数据库是 Stiles 和 Burch (1959) 的 10° 颜色匹配函数。
20220127 mycolordoc