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使用標準光源對色燈箱來測試中國人視覺實驗

2010-09-30

                                        使用標準光源對色燈箱來測試中國人視覺實驗

  中國顏色體系的理論指導原則確定后，對于顏色實物樣品應如何編排，進行了相關的視覺實驗。
   1、明度視覺實驗
     實驗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。時間是上午9:00~11:00；下午14:00~16:00。照度控制在800~1000lex范圍內，光色相當于6500k色溫。
     觀察者為年齡在18~25歲的視覺正常者，都是從事一般職業者或學生，文化水平在高中以上。
     實驗用式樣為白一黑 系列的65個樣品。其中，具有大發射比（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個樣片都是用無光澤中性樹脂涂料制成的。試驗用樣片都進行了光譜測定。波長在380~780nm的光譜反射比和色度值與國外同類產品做了比較，表明樣片的中性度水平到達了國外同類產品的水平。
     實驗方法：背景為反射比約為20%的中性灰。式樣面積為3cm*3cm.被隨機地放置在背景上。觀察者進行視覺評價時，雙眼距樣品的垂直距離為50cm，形成2度現場。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。
     實驗都是單個進行的，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，即找出一塊他認為是明度剛好在白和黑的兩個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灰（白）樣片。用同樣的方法再進行連續等份，直到得到由白到黑的9個等距級差為止。在等級排列過程中，白樣片和黑樣片出現在左右位置上的機會均等值。
    實驗中，是以氧化鎂的亮度因數Y=97.5對應于明度V=10，而實際上應是Y=100.0對應明度V=10。故此明度分級還需要作適當的調整。采用數學回歸法進行處理，得到Y-V之間的函數關系式。
   2、色調視覺實際
      實驗用光源采用D65模擬光源，系美國ACS公司2018標準光源燈箱。照度為（1000+-100）lex.
      觀察者為視覺和色覺正常的男、女大學生，年齡在18~25歲，共75人。
      實驗用樣片分別是明度V=5，V=6，和彩度C=6，C=8的4個色調環節系列的顏色樣片，即V/C=5/6,V/C=5/8,V/C=6/6,V/C=6/8的4個色調環系列的顏色樣品，即V/C=5/6,V/C=5/8,V/C=6/6,V/C=6/8的4組樣片。各樣片的數量分別是199片，179片，168片和166片，總數為533個樣片。它們的三刺激值都經光譜光度法測定。樣片的明度值是依據中國人視覺評價實驗結果選擇的，而色度坐標X和Y則是參照了國外一些顏色體系中實物樣品選擇的。樣片的制作是盡可能地多做，但因受一些條件的限制，個別色調的實驗樣片有空缺。
      實驗是在2018標準光源對色燈箱中進行的。試樣隨機地放在明度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，照明和觀察條件是0/45度。
      實驗是個別進行的。觀察者從放在燈箱內的樣片中選取紅、黃、綠、紫5個主色調，即5R,5y,5G,5b,5P;然后再排出兩個相鄰的主色調之間的中間色調，即5yR，5GY，5BG，5PB，5RP,共10種基本色調。結著在它們中間進行十進制的分級，得到2.5,5.0，7.5，10的40個色調。觀察者在目視選擇時可以反復地對比，一直得到滿意的均勻排列結果為止。
      實驗結果，75名觀察者對5個色調的等距編排選樣結果尚需做進一步處理，才能獲得確認的色調環上40個樣片的色度值。一般，對這類實驗結果的統計處理方法有兩種方式：
      一是觀察者對某一樣片選擇的次數超過選擇次數的75%，即可認定該樣片樣片，其色度值可被認為是更佳值。這種方法簡單、易行。但在實際選擇時，每種色調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超過總數的75%。