三刺激色度法如何與人類視覺相對應

　　比色法是用於(yu) 從(cong) 人眼角度確定顏色的科學。測量顏色和顏色外觀的科學至關(guan) 重要：顏色感知是一個(ge) 主觀過程，當入射光與(yu) 眼睛中幾種不同類型的視錐細胞發生反應時，大腦會(hui) 對所產(chan) 生的刺激做出反應。

　　人類感知顏色的方式是一種主觀的心理現象。它基於(yu) 視杆細胞和視錐細胞檢測到的波長之間的聯係以及神經通路對這些信號的後續處理。簡單地說，同一個(ge) 被照亮的物體(ti) 可以被不同的人以不同的方式看到。

　　了解人類三刺激視覺有兩(liang) 種不同的細胞類型有助於(yu) 人類視覺- 視錐細胞在高亮度和中等亮度(白天)下運行，而視杆細胞在低亮度下運行，例如在夜間。

　　人類三刺激視覺基於(yu) 三種不同的視錐細胞類型，每種視錐細胞覆蓋不同的波長範圍。每種類型的視錐細胞在短(420 nm – 440 nm，藍色)(S)、中(530 nm – 540 nm，綠色)(M)和長(560 nm – 580 nm，紅色)中都有光譜靈敏度峰值(L) 波長。每種類型的視錐細胞都會(hui) 對特定的範圍(或粗略地說：顏色)做出反應，每種細胞類型受到多少刺激的組合，會(hui) 產(chan) 生特定顏色的體(ti) 驗。

　　在低亮度條件下，視杆細胞會(hui) 接管人類的視覺，因為(wei) 視錐細胞不夠敏感，無法在這種條件下發揮作用。棒的靈敏度更高，但隻有一種類型具有自己的典型光譜響應。由於(yu) 它僅(jin) 依賴於(yu) 不與(yu) 其他範圍結合的特定波長範圍，因此人類夜視是單色的。換句話說：人眼在低亮度條件下無法辨別顏色。

　　CIE 1931 色彩空間盡管 S、M 和 L 的實際平均人類反應是已知的，但比色法依賴於(yu) 不同的光譜靈敏度曲線。1931年，國際照明委員會(hui) (CIE，Commission International de )開發了 CIE1931色彩空間，以響應對描述顏色(與(yu) 人類對顏色的感知有關(guan) )的客觀方法的需求。

　　CIE 模型通過將任何給定點的任何明顯顏色描述為(wei) 紅綠藍的3維值來工作。已經進行了這些實驗並產(chan) 生了XYZ響應，這些響應被轉換為(wei) 二維顏色圖表。人眼可見的任何顏色都可以在此顏色空間中繪製。

　　CIE 1931 色彩空間是第一次將電磁光譜可見部分的波長分布與(yu) 人眼感知的顏色直接聯係起來。然而，這個(ge) 和其他這樣的模型是基於(yu) 相對較小(假設是有代表性的)人口的人類顏色視覺的數學簡化。

　　雖然這允許研究人員在常規情況下定義(yi) 和準確生成顏色，但這些模型無法涵蓋人眼可以感知的大量顏色和色調。它們(men) 隻是在各種應用(例如顯示測量)中匹配顏色的工具。

　　定義(yi) 標準人類觀察者盡管人類的顏色感知基本上是主觀的，但可以與(yu) 標準的人類觀察者一起對物體(ti) 的顏色進行客觀測量。比色法定義(yi) 了許多標準的人類觀察者，包括 2° 視野模型(如 1931 模型)，它使用中央凹中高濃度的視錐細胞和 10° 視野模型，它拓寬了視覺範圍。

　　CIE 1931 模型 2° 使用色度作為(wei) 函數來描述兩(liang) 個(ge) 重要參數色調和純度。可以通過測量亮度和色度來提供對 RGB 發射源上光點顏色的完整描述。

　　然後可以根據亮度、色調和純度將這種描述與(yu) 顏色聯係起來，如果在色度圖上繪製為(wei) 色度坐標，則由這些點形成的三角形包含了光源可以再現的所有顏色。這被稱為(wei) 光源的色域，實際上適用於(yu) 任何多色可調光源，如顯示器或 RGB LED 燈。這個(ge) 色域的形狀完全取決(jue) 於(yu) 光源的技術。

　　比色法的應用顏色的使用無處不在，因此能夠為(wei) 人眼準確地產(chan) 生顏色是非常需要的。這與(yu) 產(chan) 品和品牌的感知方式特別相關(guan) ，因為(wei) 必須與(yu) 特定顏色相關(guan) 聯，任何其他顏色都沒有那麽(me) 強烈。例如，可口可樂(le) 品牌和廣告必須始終使用相同的紅色，以防止品牌受損。

　　同樣的現象被用於(yu) 卷煙包裝品牌的相反效果，立法已經規定，歐盟的紙盒現在必須是令人作嘔的棕色陰影。已經進行了研究，發現這是最令人反感的顏色，一種被稱為(wei) Pantone 448 C 或“不透明沙發”的髒綠色棕色。和以前一樣，這種顏色必須全麵一致，沒有變化。這表明在不同條件下進行客觀顏色測量的真正需求對於(yu) 準確評估顏色至關(guan) 重要。

　　除了品牌和廣告，顯示行業(ye) 還需要準確的比色法，以確保發光材料和顯示玻璃的質量與(yu) 同類型的屏幕相似。校準是必要的，以確保屏幕上顯示的圖像與(yu) 原始內(nei) 容盡可能相似。比色法用於(yu) 所有各種顯示技術(例如 LCD、等離子、OLED)，以評估不同的顏色級別和亮度性能。