在配員配的過程中,常常會發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象:在一個(gè)光源下目標(biāo)樣和實(shí)驗(yàn)樣是匹配的或者視覺彩差異很小,而在另一個(gè)光源下目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)樣是不匹配的或者視覺彩差異很大。上述這個(gè)現(xiàn)象稱為“同色異譜(metamerism)”。同色異譜顧名思義表示兩個(gè)具有不同光譜反射率的樣在一種觀察條件下的視覺color感知(或ciexyz、cielab值)相同或十分接近的。同色異譜是color科學(xué)中常用且十分重要的概念之一,其意義如下:①讓color的復(fù)現(xiàn)成為了可能,②樣的視覺評價(jià)必須在相同的條件下進(jìn)行。以汽車內(nèi)飾為例,許多零部件由不同的材料組成,而不同材料之間的嚴(yán)格光譜復(fù)現(xiàn)是不可能的,所以需要盡可能的保證不同零部件在多種光源下color差異小。
同色異譜原理及光譜復(fù)現(xiàn)
下圖表示兩個(gè)綠色樣的光譜反射率曲線,可以看到兩條曲線有多個(gè)交叉點(diǎn)。當(dāng)這兩個(gè)色樣在一種光源(日光)下視覺感知是相同的,即計(jì)算的ciexyz值相同(式中s(λ)為光源光譜功率分布,r(λ)為色樣光譜反射率,x(λ)、y(λ)、z(λ)標(biāo)準(zhǔn)觀察者色匹配函數(shù));當(dāng)在鹵鎢燈光源下視覺感知差異較大,即計(jì)算的ciexyz值差異大。
一對色樣對的光譜反射率曲線
日光下兩色樣視覺色彩感知相同
鹵鎢燈光源下兩色樣視覺感知不同
從上面的計(jì)算公式看,物體的光譜反射率r(λ)是固定的,所以可以導(dǎo)致同色異譜的來源只有兩個(gè),光源s(λ)的不同和x(λ)、y(λ)、z(λ)標(biāo)準(zhǔn)觀察者色匹配函數(shù)的不同,即分別為觀察者同色異譜和光源同色異譜,工業(yè)應(yīng)用中zui為常見的是光源同色異譜,如下面這個(gè)例子,在日光下兩個(gè)色樣是匹配的,而在鹵鎢燈光源下兩色樣差異*。順便提下,目前光譜復(fù)現(xiàn)是學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn),因?yàn)槿裟繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)色樣的光譜反射率*一樣,該兩色樣在任何光源下都是一致的,本質(zhì)上消除了同色異譜問題。光譜復(fù)現(xiàn)對于文物典藏等對色彩要求*的行業(yè)是應(yīng)用價(jià)值的。
同色異譜實(shí)例二
光源同色異譜與日光模擬器
另外,配色員也常常遇到這種情況:在實(shí)驗(yàn)室確認(rèn)通過的色樣,到了客戶那邊被退回了。這種情況大部分是由于光源的同色異譜引起。以d65為例,實(shí)驗(yàn)室燈箱的d65和客戶燈箱的d65是不一樣的,如x-rite的兩款燈箱judge ii和spectralight qc,judge ii的d65模擬器是采用熒光燈的方式,而spectralight qc采用鎢絲燈+濾光片的方式;兩者的實(shí)測光譜以及標(biāo)準(zhǔn)d65光譜功率分布曲線見下圖。顯然,judgeii和spectralightqc的日光模擬器的實(shí)際出射光譜顯著不同,這也導(dǎo)致了若實(shí)驗(yàn)室在judge ii的d65燈光下確認(rèn)的色樣,有可能在客戶的spectralight qc的d65下是被拒絕的。另外,無論是spectralight qc還是judgeii的日光模擬器,其與標(biāo)準(zhǔn)的日光d65是有一定差異的,這樣導(dǎo)致了用測量設(shè)備測得的cielab值(常用標(biāo)準(zhǔn)d65 spd計(jì)算),與視覺感知的色彩(燈箱d65實(shí)際spd)是不一致的。除了常用的顯色指數(shù)cie ra,照明委員會專門針對燈箱的日光模擬器的推出同色異譜指數(shù)mi用于評價(jià)燈箱的日光模擬器的性能。
同色異譜指數(shù)metamerismindex (mi)
iso2360 cie s 012e標(biāo)準(zhǔn)定義了評價(jià)日光模擬器d50、d55、d65和d75光譜品質(zhì)的指標(biāo),即同色異譜指數(shù),分為可見光區(qū)域的同色異譜指數(shù)mivis和紫外區(qū)域的同色異譜指數(shù)miuv。
對于mivis,每種日光模擬器均采用5組虛擬非熒光色樣對,下圖為計(jì)算d65的mivis所采用的5組虛擬色樣對的光譜反射率,計(jì)算該5組色樣對在真實(shí)的日光模擬器照明和cie1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者情況下的色差平均值,即為該日光模擬器的mivis,若為標(biāo)準(zhǔn)的日光spd,則mivis為0。
mivis和miuv等級見下表,商用的日光模擬對色燈箱的mi的標(biāo)準(zhǔn)要求為bc,而市面上實(shí)測的對色燈箱光品質(zhì)參數(shù)很少能夠達(dá)到bc等級,尤其是紫外波段,大部分紫外熒光燈管的miuv為d級。目前*的日光模擬器方式為多通道led實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)日光的模擬,其mi參數(shù)可以達(dá)到ab甚至aa等級,這是傳統(tǒng)熒光燈燈箱無法達(dá)到的性能!
quality grade
mivisor miuv
a
≤0.25
b
>0.25 to 0.5
c
>0.5 to 1.0
d
>1.0 to 2.0
e
>2.0