一种分类观察者颜色匹配函数的方法技术

本发明专利技术涉及一种分类观察者颜色匹配函数的方法，包括搭建颜色匹配实验装置，包括目标色、匹配色和提供照明光源的标准观察箱，选择若干种颜色，由不同的原色光谱分别构成目标色和匹配色，照明光源为日光光源；组织观察者通过调节显示器RGB三个通道原色的数量，进行颜色匹配实验；用PR650光谱辐射度计测量目标色和显示器上的匹配色的颜色刺激光谱数据；选择CIE1931，CIE1964，CIE2006和Sarkar1-8作为测试的配色函数，分别计算观察者颜色匹配的色差大小，将实验组织的观察者锥细胞光谱响应归类，将观察者划分到相应类别的颜色匹配函数。本发明专利技术对不同观察者锥细胞光谱响应给出了一种评价和划分的方法。

【技术实现步骤摘要】
—种分类观察者颜色匹配函数的方法
本专利技术涉及，通过搭建颜色匹配实验装置，组织不同观察者对打印色和显示色进行颜色匹配实验，检验观察者颜色匹配过程中的同色异谱性，确定不同观察者颜色匹配函数的类别。
技术介绍
现有计算色度值的颜色匹配函数仅有CIE国际照明委员会推荐的CIE1931和CIE1964，代表了不同观察视场(2°和10° )的观察者平均锥细胞响应。但是由于观察者的个体差异，经常会出现某些观察者认为匹配的颜色，有些观察者却认为不匹配，这种现象对于窄带原色叠加产生的颜色刺激尤为明显。随着饱和三原色的日益发展，如LED节能光源和窄带原色专业级显示设备的普及应用，在评价微小色差时，基于不同原色叠加的颜色刺激，由于观察者颜色匹配函数的差异，不同观察者经常会产生出不同的颜色感觉。因此，仅用现有的CIE1931和CIE1964两套代表观察者平均颜色视觉特性、考虑到不同观察视场的配色函数不足以表征不同观察者的锥细胞响应。基于此，CIE国际照明委员会于2006年推出CIE2006颜色计算模型，该模型可产生20-80岁不同年龄观察者的61套颜色匹配函数。Sarkar于2011年提出将1959年Stiles-Burch的47个观察者数据分类，可产生8个代表不同观察者类别的颜色匹配函数，记为Sarkarl-8颜色匹配函数。近年来，CIE号召世界各国研究者开展不同类型的颜色匹配实验，检验上述颜色匹配函数的可靠性和有效性。
技术实现思路
由于不同观察者之间存在个体差异，锥细胞对不同光谱的响应会有所偏差，如何选用合适的颜色匹配函数合理表征观察者的锥细胞响应，是目前CIE国际照明委员会需要解决的问题。本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，提出，避免实际在进行颜色样本匹配和色差计算时，由于观察者之间的个体差异，导致不同观察者对颜色刺激产生较大的颜色感知差异，难以规范评价标准的缺陷。本专利技术通过搭建颜色匹配实验装置组织不同观察者对打印色和显示色进行颜色匹配实验，检验观察者匹配颜色的差异性，确定不同观察者颜色匹配函数的类别。该方法适用于确定观察者匹配不同原色光谱颜色的差异性，划分观察者的颜色匹配函数的类别。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案:，包括如下步骤:(I)搭建颜色匹配实验装置，包括目标色、匹配色和提供照明光源的标准观察箱，选择一种颜色，由不同的原色光谱分别构成目标色和匹配色，以实现颜色样品对的同色异谱，标准观察箱的照明光源为日光光源；(2)组织观察者通过调节显示器RGB三个通道原色的数量，进行颜色匹配实验；(3)待观察者完成颜色匹配实验后，用PR650光谱辐射度计测量目标色在观察箱光源照射下的颜色刺激光谱数据StlU) P (λ)和显示器上的匹配色在光源照射下的颜色刺激光谱数据S1 ( λ )；(4)选择 CIE1931，CIE1964, CIE2006 和 Sarkarl-8，共 11 个不同类别的颜色匹配函数作为测试的配色函数，将步骤(3)中采集到的目标色和观察者匹配色的颜色刺激光谱数据代入不同的颜色匹配函数，得到观察者在不同颜色匹配函数计算下的该颜色(匹配色)的色度参数XYZ，进而计算匹配色和目标色的平均CIELAB色差；(5)再选择若干种颜色，分别重复上述步骤(1)-(4)，得到观察者在不同颜色匹配函数计算下的若干种颜色(匹配色)的色度参数XYZ，及匹配色和目标色的平均CIELAB色差;(6)比较步骤(5)中11个颜色匹配函数计算的若干个颜色样本对的平均色差，将观察者划分到相应类别的颜色匹配函数。步骤⑴中，所述的目标色为喷墨打印的反射色(打印色)，所述的匹配色为显示器显示的自发光色(显示色)。所述的照 明光源选择两种不同光照强度，一种是符合正常工作照明的光照强度(300-5001x)，另一种是符合CIE推荐的进行色差评估的光照强度(900-11001x)，获得不同光照强度下的两组实验数据。所述的显示器为窄带三原色的专业显示器，相比较普通自发光光源和普通显示器，该专业级显示器的三原色带宽较窄，配色范围较广，颜色稳定性在开机90分钟后，平均CIELAB色差控制在1.5以内。常用的专业级显示器有EIZO CG系列，如EIZO CG219，EIZOCG246，EIZ0 CG279 等；NEC PA 系列，如 NEC PA241ff,NEC PA272W, NEC PA303W 等，该类显示器主要用于对图像和屏幕色有较高要求的领域。显示器的红(R)、绿(G)、蓝(B)三个通道原色的光谱曲线能量分布可由PR650光谱辐射度计测量。步骤(1)和(5)中，所述的颜色可选择CIE推荐的CIELAB颜色空间中9个颜色作为颜色匹配实验的目标色，选择的9个颜色均匀分布在CIELAB颜色空间中。9个颜色的色中心CIELAB色度参量来自于CIE推荐17个颜色的9个非饱和色，选择的待匹配色为CIE推荐的17个颜色中心的8个色调颜色和中性灰一红、橙、黄、黄绿、绿、蓝绿、蓝、紫和灰色。步骤(2)中，采用颜色匹配软件，通过调节颜色匹配界面上的RGB通道滑条，改变RGB三个通道(变化范围均从0-255)颜色匹配的数量大小，实现与打印色的颜色匹配。步骤(6)中，比较11个颜色匹配函数计算的9个颜色样本对的平均色差，根据最小色差值出现的概率，将观察者划分到相应类别的颜色匹配函数。组织不同年龄和专业背景的观察者进行上述实验，将不同的观察者划分到不同类别的颜色匹配函数。选择的待匹配色为CIE推荐的17个颜色中心的8个色调颜色和中性灰，考虑到彩色显示器呈色的色域，没有采用CIE推荐8个色调的饱和色。实验选用的待匹配色的光谱反射率曲线如图5-1至图5-3所示。本专利技术分类观察者颜色匹配函数的方法，通过搭建颜色匹配实验装置，组织观察者进行不同呈色方式颜色样本的匹配实验，通过调节显示器RGB通道的数值匹配标准观察箱里不同光照下的打印色，收集不同观察者颜色匹配的光谱数据，选用CIE推荐的代表平均视觉特性的CIE1931(2°视场)，CIE1964(10°视场)观察者函数，及CIE号召各国研究学者检验的CIE2006观察者函数(20-80岁不同年龄的计算模型)和Sarkar提出的考虑到观察者个体差异将观察者分为不同类别的Sarkarl-8观察者函数。分别计算上述不同观察者颜色匹配的色差大小，将实验组织的观察者锥细胞光谱响应归类，建议一种确定观察者函数的方法。本专利技术通过搭建颜色匹配实验装置，检测不同观察者的锥细胞响应差异，从而实现评判不同观察者颜色匹配函数类别的方法。所选用的配色装置，目标色和匹配色需要由不同的光谱构成，即待匹配颜色样品对为同色异谱颜色对。本专利技术对不同观察者锥细胞光谱响应给出了一种评价和划分的方法，可以通过搭建颜色匹配实验装置，组织观察者匹配不同呈色方式的颜色样本对(同色异谱颜色样本对)，计算不同配色函数下的观察者配色色差大小。下面通过附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。【附图说明】图1是颜色匹配实验装置。图2是照明光源光谱分布。图3是颜色匹配实验装置显示器的三原色。图4是实验测试的9个颜色在5001x光照下的颜色刺激光谱分布。图5-1至图5-3是11个颜色匹配函数的光谱分布，其中，图5_1是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分类观察者颜色匹配函数的方法，包括如下步骤：(1)搭建颜色匹配实验装置，包括目标色、匹配色和提供照明光源的标准观察箱，选择一种颜色，由不同的原色光谱分别构成目标色和匹配色，照明光源为日光光源；(2)组织观察者通过调节显示器RGB三个通道原色的数量，进行颜色匹配实验；(3)待观察者完成颜色匹配实验后，用PR650光谱辐射度计测量目标色在光源照射下的颜色刺激光谱数据S0(λ)ρ(λ)和显示器上的匹配色在光源照射下的颜色刺激光谱数据S1(λ)；(4)选择CIE1931，CIE1964，CIE2006和Sarkar1‑8，共11个不同类别的颜色匹配函数作为测试的配色函数，将步骤(3)中采集到的目标色和观察者匹配色的颜色刺激光谱数据代入不同的颜色匹配函数，得到观察者在不同颜色匹配函数计算下的该颜色的色度参数XYZ，进而计算匹配色和目标色的平均CIELAB色差；(5)再选择若干种颜色，分别重复上述步骤(1)‑(4)，得到观察者在不同颜色匹配函数计算下的若干种颜色的色度参数XYZ，及匹配色和目标色的平均CIELAB色差；(6)比较步骤(5)中11个颜色匹配函数计算的若干个颜色样本对的平均色差，将观察者划分到相应类别的颜色匹配函数。...

【技术特征摘要】
1.一种分类观察者颜色匹配函数的方法，包括如下步骤: (1)搭建颜色匹配实验装置，包括目标色、匹配色和提供照明光源的标准观察箱，选择一种颜色，由不同的原色光谱分别构成目标色和匹配色，照明光源为日光光源； (2)组织观察者通过调节显示器RGB三个通道原色的数量，进行颜色匹配实验； (3)待观察者完成颜色匹配实验后，用PR650光谱辐射度计测量目标色在光源照射下的颜色刺激光谱数据StlU) P (λ)和显示器上的匹配色在光源照射下的颜色刺激光谱数据&⑴； (4)选择CIE1931，CIE1964,CIE2006和Sarkar1-8, ^ 11个不同类别的颜色匹配函数作为测试的配色函数，将步骤(3)中采集到的目标色和观察者匹配色的颜色刺激光谱数据代入不同的颜色匹配函数，得到观察者在不同颜色匹配函数计算下的该颜色的色度参数ΧΥΖ，进而计算匹配色和目标色的平均CIELAB色差； (5)再选择若干种颜色，分别重复上述步骤(1)-(4)，得到观察者在不同颜色匹配函数计算下的若干种颜色的色度参数XYZ，及匹配色和目标色的平均CIELAB色差； (6)比较步骤(5)中11个颜色匹配函数计算的若干个颜色样本对的平均色差，将观察者划分到相应类别的颜色匹配函数。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏，崔桂华，武兵，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京;11