[發明專利]一種建立觀察者錐細胞光譜響應函數的方法

有效

• 申請號: 201810709880.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN109084898B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 黃敏;何瑞麗;郭春麗;習永惠
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 耿小強

本發明涉及一種建立觀察者錐細胞光譜響應函數的方法，通過選擇不同原色光譜的顯示設備，基于CIE推薦的五個色中心，組織色覺正常的觀察者展開跨媒體顏色匹配實驗，計算目標色和匹配色的CIELAB色差值。利用蒙特卡洛方法生成不同的8個生理物理參數，與觀察者年齡及觀察視場角結合，產生n組不同個體觀察者錐細胞響應函數，將其代入顏色匹配實驗中目標色和匹配色的光譜數據，計算得到n組CIELAB色差值。比較兩組CIELAB色差值，將較小色差值對應的顏色匹配函數作為該觀察者的顏色匹配函數，從而建立色覺正常的個體觀察者的錐細胞光譜響應函數。本發明放大了觀察者的辨色差異性，有助于定量化描述觀察者的同色異譜現象。

技術領域

本發明涉及一種建立觀察者錐細胞光譜響應函數的方法，通過組織色覺正常的觀察者基于不同原色光譜的顯示設備展開跨媒體顏色匹配實驗，同時利用蒙特卡洛方法隨機生成不同組合的8個生理物理參數，與觀察者的年齡和觀察視場角結合，產生不同的個體觀察者顏色匹配函數。將其與CIE1964顏色匹配函數對觀察者的匹配結果進行比較，從而建立針對每個觀察者的錐細胞光譜響應函數。

背景技術

人與人之間存在色覺分辨的個體差異性，CIE推薦的2°視場下的CIE1931和10°視場下的CIE1964顏色匹配函數，代表的是平均人眼顏色視覺特性，已不足以表征個體觀察者的錐細胞光譜響應。1989年，CIE提出了標準觀察者偏差模型用來評價觀察者的同色異譜，但是研究表明，這種方法的預測結果遠低于真實觀察者的差異性?；诖耍珻IE國際照明委員會CIETC1-36分會，于2006年推出CIE2006顏色匹配函數計算模型，該模型考慮到年齡和視場角的因素，可生成20-80歲不同年齡觀察者和不同視角的顏色匹配函數。但是由于每個人視網膜上錐體細胞的分布并不完全相同，導致了人眼錐細胞光譜響應存在差異性，所以即使同一年齡階段的觀察者也存在著一定的差異性。

發明內容

近年來窄帶寬色域顯示設備的出現，進一步放大了觀察者個體之間的差異性，觀察者的同色異譜在跨媒體顏色傳遞和再現中成為一個不可避免的問題。因此可能會出現在不同顯示設備上呈現的顏色刺激，對于某些觀察者來說較為匹配，但是對于其他觀察者并不匹配。

本發明的目的在于提出一種建立觀察者錐細胞光譜響應函數的方法，合理表征個體觀察者的錐細胞光譜響應，解決由于觀察者個體之間的差異帶來的難以定量化表示顏色感覺差異的問題。

本發明通過組織色覺正常的觀察者基于不同原色光譜的顯示設備展開顏色匹配實驗，同時利用蒙特卡洛方法隨機生成不同組合的8個生理物理參數，與觀察者的年齡和觀察視場角結合，產生不同的個體觀察者顏色匹配函數。將其與CIE1964顏色匹配函數對觀察者的匹配結果進行測試和檢驗，從而建立針對每個觀察者的錐細胞光譜響應函數。該方法適用于研究觀察者個體之間的差異性，并通過實驗和模擬計算建立個體觀察者錐細胞光譜響應函數，用于表征個體觀察者的顏色匹配函數。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種建立觀察者錐細胞光譜響應函數的方法，包括如下步驟：

(1)選擇兩臺不同的顯示設備，待其達到穩定狀態后，將白場下的參數設置成相同或相近的狀態，使用光譜輻射度計分別測量顯示設備的白場和三原色光譜功率分布；

(2)將其中一臺作為目標設備，另一臺作為匹配設備，并將五個色中心依次隨機呈現在目標設備中央作為目標色；

(3)搭建顏色匹配實驗裝置，組織色覺正常的觀察者在匹配設備上對目標設備所呈現的目標色進行顏色匹配實驗；

(4)待每個觀察者完成顏色匹配實驗后，用光譜輻射度計即時測量目標色和觀察者匹配色的光譜信息；

(5)分別計算各自顯示設備白場下目標色和匹配色的L^*a^*b^*值，并計算每名觀察者匹配的CIELAB色差值；