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使用標(biāo)準(zhǔn)光源對(duì)色燈箱來測(cè)試中國(guó)人視覺實(shí)驗(yàn)

2010-09-30

                                        使用標(biāo)準(zhǔn)光源對(duì)色燈箱來測(cè)試中國(guó)人視覺實(shí)驗(yàn)

  中國(guó)顏色體系的理論指導(dǎo)原則確定后，對(duì)于顏色實(shí)物樣品應(yīng)如何編排，進(jìn)行了相關(guān)的視覺實(shí)驗(yàn)。
   1、明度視覺實(shí)驗(yàn)
     實(shí)驗(yàn)用光源采用了晴天或晴天少云天氣下，由北方窗口射入的自然光。窗口前無遮擋物。時(shí)間是上午9:00~11:00；下午14:00~16:00。照度控制在800~1000lex范圍內(nèi)，光色相當(dāng)于6500k色溫。
     觀察者為年齡在18~25歲的視覺正常者，都是從事一般職業(yè)者或?qū)W生，文化水平在高中以上。
     實(shí)驗(yàn)用式樣為白一黑 系列的65個(gè)樣品。其中，具有大發(fā)射比（97.5%）的是煙積氧化鎂；具有低反射比（0.3%）的是黑絲渘；反射比為1.9%的樣片是黑棉織布；其余62個(gè)樣片都是用無光澤中性樹脂涂料制成的。試驗(yàn)用樣片都進(jìn)行了光譜測(cè)定。波長(zhǎng)在380~780nm的光譜反射比和色度值與國(guó)外同類產(chǎn)品做了比較，表明樣片的中性度水平到達(dá)了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。
     實(shí)驗(yàn)方法：背景為反射比約為20%的中性灰。式樣面積為3cm*3cm.被隨機(jī)地放置在背景上。觀察者進(jìn)行視覺評(píng)價(jià)時(shí)，雙眼距樣品的垂直距離為50cm，形成2度現(xiàn)場(chǎng)。光線從樣片表面與法線成45度的方向照射，觀察者從樣片表面的上方（約垂直樣片方向）進(jìn)行觀察。觀察方向和樣片的法線間的夾角不超過10度。形成45/0的照明和觀察條件。
     實(shí)驗(yàn)都是單個(gè)進(jìn)行的，首先要求觀察者在白——黑系列樣片中選出一塊與煙積氧化鎂和黑絲柔樣片在明度上有同等差別的中灰樣片，即找出一塊他認(rèn)為是明度剛好在白和黑的兩個(gè)樣片中間的一塊中灰樣片。然后再在黑樣片與中灰樣片之間作等分，選出兩者中間的另一灰黑樣片;在白樣片與中灰樣片之間作等份，選出兩者中間的另一個(gè)灰（白）樣片。用同樣的方法再進(jìn)行連續(xù)等份，直到得到由白到黑的9個(gè)等距級(jí)差為止。在等級(jí)排列過程中，白樣片和黑樣片出現(xiàn)在左右位置上的機(jī)會(huì)均等值。
    實(shí)驗(yàn)中，是以氧化鎂的亮度因數(shù)Y=97.5對(duì)應(yīng)于明度V=10，而實(shí)際上應(yīng)是Y=100.0對(duì)應(yīng)明度V=10。故此明度分級(jí)還需要作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。采用數(shù)學(xué)回歸法進(jìn)行處理，得到Y(jié)-V之間的函數(shù)關(guān)系式。
   2、色調(diào)視覺實(shí)際
      實(shí)驗(yàn)用光源采用D65模擬光源，系美國(guó)ACS公司2018標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱。照度為（1000+-100）lex.
      觀察者為視覺和色覺正常的男、女大學(xué)生，年齡在18~25歲，共75人。
      實(shí)驗(yàn)用樣片分別是明度V=5，V=6，和彩度C=6，C=8的4個(gè)色調(diào)環(huán)節(jié)系列的顏色樣片，即V/C=5/6,V/C=5/8,V/C=6/6,V/C=6/8的4個(gè)色調(diào)環(huán)系列的顏色樣品，即V/C=5/6,V/C=5/8,V/C=6/6,V/C=6/8的4組樣片。各樣片的數(shù)量分別是199片，179片，168片和166片，總數(shù)為533個(gè)樣片。它們的三刺激值都經(jīng)光譜光度法測(cè)定。樣片的明度值是依據(jù)中國(guó)人視覺評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇的，而色度坐標(biāo)X和Y則是參照了國(guó)外一些顏色體系中實(shí)物樣品選擇的。樣片的制作是盡可能地多做，但因受一些條件的限制，個(gè)別色調(diào)的實(shí)驗(yàn)樣片有空缺。
      實(shí)驗(yàn)是在2018標(biāo)準(zhǔn)光源對(duì)色燈箱中進(jìn)行的。試樣隨機(jī)地放在明度V=6的中灰背景上，樣片大小為3cm*3cm，觀察者眼睛距樣片40cm，形成10度視場(chǎng)，照明和觀察條件是0/45度。
      實(shí)驗(yàn)是個(gè)別進(jìn)行的。觀察者從放在燈箱內(nèi)的樣片中選取紅、黃、綠、紫5個(gè)主色調(diào)，即5R,5y,5G,5b,5P;然后再排出兩個(gè)相鄰的主色調(diào)之間的中間色調(diào)，即5yR，5GY，5BG，5PB，5RP,共10種基本色調(diào)。結(jié)著在它們中間進(jìn)行十進(jìn)制的分級(jí)，得到2.5,5.0，7.5，10的40個(gè)色調(diào)。觀察者在目視選擇時(shí)可以反復(fù)地對(duì)比，一直得到滿意的均勻排列結(jié)果為止。
      實(shí)驗(yàn)結(jié)果，75名觀察者對(duì)5個(gè)色調(diào)的等距編排選樣結(jié)果尚需做進(jìn)一步處理，才能獲得確認(rèn)的色調(diào)環(huán)上40個(gè)樣片的色度值。一般，對(duì)這類實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理方法有兩種方式：
      一是觀察者對(duì)某一樣片選擇的次數(shù)超過選擇次數(shù)的75%，即可認(rèn)定該樣片樣片，其色度值可被認(rèn)為是更佳值。這種方法簡(jiǎn)單、易行。但在實(shí)際選擇時(shí)，每種色調(diào)被選擇出來的樣片均有好幾塊，而它們之中又沒有一塊的被選次數(shù)超過總數(shù)的75%。