使用标准光源对色灯箱来测试中国人视觉实验

2010-09-30

                                        使用标准光源对色灯箱来测试中国人视觉实验

  中国颜色体系的理论指导原则确定后，对于颜色实物样品应如何编排，进行了相关的视觉实验。
   1、明度视觉实验
     实验用光源采用了晴天或晴天少云天气下，由北方窗口射入的自然光。窗口前无遮挡物。时间是上午9:00~11:00；下午14:00~16:00。照度控制在800~1000lex范围内，光色相当于6500k色温。
     观察者为年龄在18~25岁的视觉正常者，都是从事一般职业者或学生，文化水平在高中以上。
     实验用式样为白一黑 系列的65个样品。其中，具有大发射比（97.5%）的是烟积氧化镁；具有低反射比（0.3%）的是黑丝渘；反射比为1.9%的样片是黑棉织布；其余62个样片都是用无光泽中性树脂涂料制成的。试验用样片都进行了光谱测定。波长在380~780nm的光谱反射比和色度值与国外同类产品做了比较，表明样片的中性度水平到达了国外同类产品的水平。
     实验方法：背景为反射比约为20%的中性灰。式样面积为3cm*3cm.被随机地放置在背景上。观察者进行视觉评价时，双眼距样品的垂直距离为50cm，形成2度现场。光线从样片表面与法线成45度的方向照射，观察者从样片表面的上方（约垂直样片方向）进行观察。观察方向和样片的法线间的夹角不超过10度。形成45/0的照明和观察条件。
     实验都是单个进行的，首先要求观察者在白——黑系列样片中选出一块与烟积氧化镁和黑丝柔样片在明度上有同等差别的中灰样片，即找出一块他认为是明度刚好在白和黑的两个样片中间的一块中灰样片。然后再在黑样片与中灰样片之间作等分，选出两者中间的另一灰黑样片;在白样片与中灰样片之间作等份，选出两者中间的另一个灰（白）样片。用同样的方法再进行连续等份，直到得到由白到黑的9个等距级差为止。在等级排列过程中，白样片和黑样片出现在左右位置上的机会均等值。
    实验中，是以氧化镁的亮度因数Y=97.5对应于明度V=10，而实际上应是Y=100.0对应明度V=10。故此明度分级还需要作适当的调整。采用数学回归法进行处理，得到Y-V之间的函数关系式。
   2、色调视觉实际
      实验用光源采用D65模拟光源，系美国ACS公司2018标准光源灯箱。照度为（1000+-100）lex.
      观察者为视觉和色觉正常的男、女大学生，年龄在18~25岁，共75人。
      实验用样片分别是明度V=5，V=6，和彩度C=6，C=8的4个色调环节系列的颜色样片，即V/C=5/6,V/C=5/8,V/C=6/6,V/C=6/8的4个色调环系列的颜色样品，即V/C=5/6,V/C=5/8,V/C=6/6,V/C=6/8的4组样片。各样片的数量分别是199片，179片，168片和166片，总数为533个样片。它们的三刺激值都经光谱光度法测定。样片的明度值是依据中国人视觉评价实验结果选择的，而色度坐标X和Y则是参照了国外一些颜色体系中实物样品选择的。样片的制作是尽可能地多做，但因受一些条件的限制，个别色调的实验样片有空缺。
      实验是在2018标准光源对色灯箱中进行的。试样随机地放在明度V=6的中灰背景上，样片大小为3cm*3cm，观察者眼睛距样片40cm，形成10度视场，照明和观察条件是0/45度。
      实验是个别进行的。观察者从放在灯箱内的样片中选取红、黄、绿、紫5个主色调，即5R,5y,5G,5b,5P;然后再排出两个相邻的主色调之间的中间色调，即5yR，5GY，5BG，5PB，5RP,共10种基本色调。结着在它们中间进行十进制的分级，得到2.5,5.0，7.5，10的40个色调。观察者在目视选择时可以反复地对比，一直得到满意的均匀排列结果为止。
      实验结果，75名观察者对5个色调的等距编排选样结果尚需做进一步处理，才能获得确认的色调环上40个样片的色度值。一般，对这类实验结果的统计处理方法有两种方式：
      一是观察者对某一样片选择的次数超过选择次数的75%，即可认定该样片样片，其色度值可被认为是更佳值。这种方法简单、易行。但在实际选择时，每种色调被选择出来的样片均有好几块，而它们之中又没有一块的被选次数超过总数的75%。