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色度測量的方法及其標(biāo)準(zhǔn)化三要素
對于大多數(shù)情況應(yīng)當(dāng)襯一白色表面,這樣最接近于標(biāo)準(zhǔn)觀察狀態(tài)。但對于一些質(zhì)量控制測量的情況而言,襯一黑色表面可能更可取。
如果觀察一個非常光滑的反射表面,那么物體的色彩取決于光相對于表面的入射角度和眼睛相對于入射光的觀察角度。如果光線只從一個方向射入,為了避免看到光源的鏡像,可以適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)動一下表面,這樣就可以看到物體表面的色彩了。如果這個反射表面從不同的方向上被照明,在一個房間內(nèi),物體的反射表面被來自許多窗子的光線照明或用許多人造光源照明,那么,想找到一個方向完全避免光源的鏡面反射是不可能的。如果在一個很大的光源下觀察這個反射表面,例如在陰天的日光下或在一個均勻照射的頂燈下面,那么總是在部分鏡面反射的情況下看到表面的色彩。鏡面反射是由物體表面產(chǎn)生的,除非物體是金屬,否則,反射的光總是和光源的色彩相像。如果照明的色彩是白色,鏡面反射一般總是把白光加到表面色彩中去,除非反射表面的本身就是白色,否則,其效果總是降低色彩的飽和度。這就是光澤表面在定向照射情況下比在慢射照明情況下看起來更飽和的原因。
對于一個完全粗糙的表面來說,入射的每一束光不管其入射角度如何,如果沒有進入表面就會有一些進入眼睛,這部分光不受顏料影響(除非是金屬)。因此當(dāng)在白光中觀察粗糙表面時,由于表面反射,飽和度總是降低。由于這個原因,粗糙表面一般不像光澤表面那樣飽和,除非光澤表面是用非常擴散的光照明的情況。
大多數(shù)表面既不是完全粗糙,也不是非常光澤,照明和觀察的幾何條件的影響處于上述兩種極端狀況之間,表現(xiàn)的色彩飽和度比光澤面的情況低、比粗糙面的情況高,表面性質(zhì)上的區(qū)別對物體的色彩感覺有很大的影響。
顯然,照明和觀察的幾何條件對色彩效應(yīng)起著重要的作用。國際照明委員會根據(jù)實際應(yīng)用的需要推薦了一些供色度測量應(yīng)用的照明與觀察的幾何條件。 在測量反射(透射)率參數(shù)時,國際照明委員會推薦理想漫反射(透射)體作為標(biāo)準(zhǔn)白色。理想沒反射體即理想的各向同性漫射體,在反射空間的各個方向具有相同的發(fā)光密度,因此標(biāo)準(zhǔn)白色是一個完全無光澤的白色面,它滿足下列條件:
①入射到該面上的光全部反射到空間,因此在可見光譜范圍內(nèi)所有波長的光都不被吸收;
②反射光完全是漫射的,無光澤、均勻地朝各個方向散射,1lx的照度在各個方向產(chǎn)生出的光亮度等于104cd/m2。
③上面兩個特性與入射光的方向完全無關(guān)。
標(biāo)準(zhǔn)白可以用硫酸鋇粉壓制而成,倘若硫酸鋇很純,光吸收率很低,只有2%左右,相當(dāng)近似于理想的漫反射標(biāo)準(zhǔn)白色,并且在可見光譜范圍內(nèi)與波長無關(guān),當(dāng)波長短至小于410nm時吸收率才增加,用來制造這種白色標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鋇有精確的規(guī)定。測量時用校正的方法補償理想無光澤白色面和實際白色標(biāo)準(zhǔn)之間的差別。必須強調(diào),理想漫反射的Y刺激值規(guī)定為100,在任何照明下一切彩色物體(非熒光體)中理想漫反射體的發(fā)光密度最高,是計算三刺激值的基準(zhǔn)參數(shù)。
就標(biāo)準(zhǔn)白色而言,理想漫反射體僅是一種選擇,通常用來評價紡織品、油漆也許是合適的,可是在某些應(yīng)用中,理想漫反射體作為標(biāo)準(zhǔn)白色可能是不合適的。例如在評價油墨的時候把所用的紙張作為標(biāo)準(zhǔn)白色一般來說是更好的選擇。這是因為,如果紙張輕微泛黃,那么一個非選擇性的中性油墨相對于理想漫反射體來說也將帶淡黃色,但油墨本身并不是泛黃的,因此把未印刷的紙張作為標(biāo)準(zhǔn)白評價油墨更好;但理想漫反射標(biāo)準(zhǔn)白對評價紙張來說是合適的。
就一個逼真的反射印刷品而言,用理想漫反射體作為標(biāo)準(zhǔn)白測量紙張是恰當(dāng)?shù)模谠u價圖像面的時候,用畫面上具有代表性的白色作為標(biāo)準(zhǔn)則是合適的。這個有代表性的白色(設(shè)刺激值為Yn)不僅可能是一個不同的顏色,而且可能比理想漫反射體明顯的暗,理想漫反射體(設(shè)刺激值為Y)就會有一個比單位值明顯要高的值Y/Yn,這說明標(biāo)準(zhǔn)漫反射體的亮度比圖像中的白色的亮度要大。
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