一、有色和无色:
颜色是一种感官特征,这意味着该值基于人类对光刺激的反应。为了可靠地评估颜色,控制照明和观察者非常重要。通过使用标准光源(如D65、A等)和标准观察者(2°或10°),可以执行精确的颜色仪器评估。
颜色可以定义为:观察者对可见光谱中辐射能刺激的感知或主观反应,常规可感知可见光范围约为380-780nm,最常选用范围为400-700nm范围作为可见光区。
感知颜色是三个变量的函数:物体光谱特性、照明源光谱功率分布和观察者视觉感知特征。
当观察者无法检测到色差时,两个物体被称为特定照明源的颜色匹配。当一对物体表现出一种照明源而不是另一种照明源的颜色匹配时,它们构成了同色异谱对。如果两个物体的吸收光谱和反射光谱均相同,则所有照明源都会出现两个物体的颜色匹配。
无色(Achromicity or colorlessness)是任何色标的一个极端情况。它意味着完全没有颜色;因此,样品的可见光谱缺乏吸光度。在这种情况下,观察者几乎不会感觉到可见光谱中发生的吸收,并且无法辨别几乎无色样品和无色参考之间的区别。
二、颜色属性
由于颜色的感觉既有主观部分,也有客观部分,因此颜色不能仅用分光光度学术语来描述。因此,颜色的共同属性不能与光谱术语一一对应
通常用颜色的三个属性来标识颜色:
1)色相(或色调,以角度°标识),以其最纯粹的形式主导的颜色维度,如红,黄,蓝,绿,紫和其间色橙、蓝绿、红紫等;
2)明度,区分浅色和深色,或颜色的亮度差异;
3)彩度,区分色彩强烈程度的变化,例如颜色与相同明度的灰色的差异程度;
颜色的三个属性可用于定义三维颜色空间,任何颜色都通过其坐标定位。如果颜色空间中两种颜色之间的几何距离与两种颜色之间的感知差异相关,则所选颜色空间在视觉上是均匀的。
为了方便起见,通常选择圆柱坐标。沿垂直轴的点表示从深到浅(或从黑到白)的明度,并且具有不确定的色相(角度)并且没有彩度。聚焦于垂直于亮度轴的横截面,色相由围绕长轴的角度确定,彩度由与垂直轴的几何距离确定。红色、黄色、绿色、蓝色和中间色相通过不同的色相角度进行区分。相同色调角度的颜色随着它们远离垂直轴(较大的色度)而变得更加强烈(即彩度)。
例如,无色的水(colorless or achromic)具有不确定的色相角度,高明度,几乎没有彩度。如果添加有色溶质,水会呈现出特定的色相(角度)。添加的越多,颜色会变的更艳、更浓或更深(darker, more intense, or deeper);也就是说,彩度增加,明度降低。
但是,如果溶质是中性色,例如灰色,则明度降低,彩度不会增加,并且色相(角度)仍然不确定。
三、颜色空间坐标:
通过使用标准观察者的响应因子,可以将实验室光谱测量转换为颜色属性的测量。 光谱结果由三个分布函数加权,以产生三刺激值 X、Y 和 Z(有关更多信息,请参阅颜色 – 仪器测量 <1061>)。
三刺激值不是视觉上均匀的颜色空间中的坐标;但是,它们可以转换为更均匀色相的颜色空间,称为CIELAB颜色空间,由国际照明委员会(CIE)于1976年定义。CIELAB也称为CIE L*a*b*或有时缩写为“Lab”颜色空间,其设计使得这些值中相同数量的数值变化对应于大致相同的视觉感知变化量。
生成的 L*、a*、b*、C*ab 和 h*ab 值指示以下内容:
• L* 是亮度坐标。L 始终为正数,范围从 0 到 100;100为无色(白色)标准,0为零(黑色)标准。
• a* 是红色/绿色坐标。+a* 为红色,−a* 为绿色。
• b* 是黄色/蓝色坐标。+b* 为黄色,−b* 为蓝色。• C*ab 是 (a*, b*) 平面中的色度。C*ab = [(a*) 2 + (b*) 2 ]1/2 .
• h*ab是 (a*, b*) 平面中的色相角度,从 a* 轴逆时针递增开始测量,并报告为
值从 0 到 360 度。基本颜色的色相角度约为 25(红色)、92(黄色)、162(绿色),220(青色)、271(蓝色)和337(品红色)度。
此外,CIELAB 色彩空间 (ΔE*) 中两点之间的差异可以计算如下:
在视觉比较中无法察觉到颜色的细微差异。虽然人眼可以区分ΔE*约为1的颜色,但具有常规色觉的观察者通常很难可靠地区分ΔE*小于3的颜色。因此,当需要精确、可靠的比较时,最好依靠对颜色和颜色差异的定量评估。