教学案例--同色异谱现象的测定
3.色度学
3. 色度学
光是一种一定频率的电磁波辐射。 可见光波长为0.38～0.78μm。
颜色 红 橙 黄 黄绿 绿 青 蓝 紫
波长范围 620~ nm 780
590~ 560~ 530~ 500~ 470~ 430~ 380~ 620 590 560 530 500 470 430
表面色：非自发光物体色（反射系数：白色—1，黑色—0） 光源色：自发光体色，由光源色温决定
20 15 10 5 0
420
460
500
540
580
620
660
3. 色度学
• 人眼对亮度的辨别 亮度辨别有600多级。
人眼可分辨颜色：130×10×600，约一百万种
实际可分辨颜色：一万多种
常用颜色：几千种
彩色视野： 垂直：135～140 水平：150～160，两眼重叠60 在同一亮度条件下，白色视野最大，依此按黄蓝、 红、绿减小
3. 色度学
• 色度学： 色度学与物理光学等学科的基础不同, 物理光学可以 认为是客观的科学, 是与人类无关的。而色度学却是一 种主观的科学, 它以人类的平均感觉为基础, 因此它属 于人类工程学范畴。 例如：对光强的度量来说，物理光学以光的辐射能 量这个客观单位来度量，而色度学却以色光对人眼的 刺激强度来度量。 再如：辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却 没有辐射能量很小的黄光亮，人们就认为黄光的强度 比红光大。
3. 色度学
• 颜色的三个基本特征： 黑白系列或无色系列：黑→灰→白
彩色系列或有色系列：色调、饱和度、明度
• 色调：物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定
不同波长产生不同颜色感觉
• 饱和度：颜色的鲜明程度，取决于波长范围的狭窄性 饱和度高，则物体呈现深色 中等明度下可获得最大饱和度 • 明度：刺激物强度作用于眼睛所发生的效应
同色异谱方法的测色原理初探
（ １ ）
Ｚ ＝ Ｊ （ Ａ ） ｚ （
式中， （ Ａ ） 为 颜色 刺激 函数 ，
当 ） ＝ ｓ （ Ａ ） 时， 为测 定光 源 色 ；
当 （ Ａ ） ＝ ｐ Ａ ） ｓ （ 时， 为 反射 体 ；
Ｉ
ｚ
ｌ
ｙ
Ｉ
ｘ
当 （ Ａ ） ＝ ｙ （ Ａ ） ｓ （ Ａ ） 时， 为透 射体 。 在 实 际织 物测 量 时适用 于 反射 体 。
｝ ｒ Ｙ 、 １ ｓ ／ 双 Ａ ） 、 ｚ （ Ａ ） ｐ ， （ Ａ ） Ｉ ／ Ｉ ） ｊ
２ ． １ 相 同 的颜 色 都 是 等 效 的 ， 并 可互 相代 替 ， 可 以 完 全 不 涉 及 它 们 的 光 谱 组
成 。从 颜 色 计 算 来 说 ， 若两 个 颜 色 样 品 的三 刺 激
值 分别 为 ：
２ ． ３ 数 学转换 模 型的建 立 在 同色 异谱 的测 色 原 理 中主 要 是 建 立 Ｒ Ｇ Ｂ色
１ 传统 的测 色原理
传 统光 学颜 色测 量过 程 如 图 １ 【 ｌ ＿ 所示。
个可 见 光谱 范 围 内分 别对 这 些 乘积 进 行积 分 。三
刺 激 值 的标准 方程 是 ： Ｘ＝ Ｊ ， ｐ （ ａ ） ｘ（ ａ ） ｄ ａ
Ｉ
ｌ ， ＝ ｆ ￣ ｐ （ Ａ ） Ｙ （ Ａ ） ｄ Ａ
Ｓ （ 凡） 一 光 源 的光 谱 功 率 分 布 ： ｐ（ ） 或ｒ １（ 入） 一 待 测 物 体 的光 谱 反 射 或 透 射 曲线 ； 用 （ ） 一 颜 色刺激 函数 ； 艾 （ Ａ） 、 （ Ａ） 、２ （ Ａ ） 一 光
在 得 到 三刺 激 值 Ｘ Ｙ Ｚ后 可 由 Ｆ Ｚ ／ Ｔ ０ １ ０ ２ ３ — １ ９ ９ ３《 贴 衬 织 物 沾 色 仪 器 评 级 方 法 》、 Ｆ Ｚ ／ Ｔ
印刷技术培训课系列：色彩管理(110页精品PPT培训课件)
前言
n 基本理论及问题讨论 色彩学的基本知识 色彩管理定义、方法 色彩管理系统的优势和发展趋势
10/29/21002/329/2023
印刷色彩学的基本知识
n 人类认识世界80%是通过视觉提供的 n “远观颜色，近看花”
人们在观察物体时，视觉神经对色彩的反映最快，其次才是形状， 然后才是表面质感和细节(如印刷的阶调层次、网点质量等)
10/29/21002/329/2023
印刷色彩学的基本知识
n 同色异谱在印刷中的应用 色彩的匹配 使用标准光源 密度？色度？
同样的纸张、油墨，密度才有意义
D=1.6
10/29/21002/329/2023
D=1.6
D=1.8
印刷色彩学的基本知识
n 观察者 人眼在呈现颜色的过程中扮演什么角色? 我们如何测试我们的眼睛? 所有人的眼睛都一样吗?
饱和度
-100
-100
+100
+100
饱和度
饱和度 饱和度
饱和度
10/29/21002/329/2023
亮度
亮度定义了颜色的明暗程度
+100
白 +100
0
10/29/21002/329/2023
亮度
黑
0
CIEL*a*b*
10/29/21002/329/2023
印刷色彩学的基本知识
n 色差(均匀色度空间)
10/29/21002/329/2023
印刷色彩管理的基本构建方法
色彩转换
转换是彩色图像数据用与设备无关的色彩空间为 桥梁，在不同设备之间进行色彩转换。色彩转换必须 使显示器与彩色打印机或者照排机所输出的色彩尽可 能接近扫描原稿，但是由于输出设备的色域比原稿、 扫描仪、显示器狭小，因此在色彩转换的时候必须进 行压缩。
同色异谱解决方案_光谱复制_胡媛
42印刷世界2012 . 1印刷研究传统四色印刷系统没有足够的自由度去调节可视区域的光谱，因此只能进行同色异谱的复制。
也就是说，传统的颜色匹配只是针对单一的观察者和照明条件（通常是CIE D50和1931标准观察者），而对于其他的观察者和照明条件来说是极不稳定的。
对于颜色匹配应用，例如零售目录和艺术品复制，由于灯光和观察条件不可控，经常会出现颜色与预想结果不一致的情况。
进一步说，现存的多基色油墨印刷系统，一般都致力于扩大色域，并没有改变同色异谱现象，因为它们的分色算法都是传统的基于三原色的，增加的自由度优势并没有被发现。
本文着力于介绍进行颜色复制的另一个有效避免同色异谱现象的方法—光谱复制法，希望对正在研究颜色光谱复制方法的研究工作者们有所帮助。
1 同色异谱现象同色异谱现象简单来说就是颜色相同，而光谱组成不同。
一种颜色的再现与观察颜色的光源特性有一定的关系，同色异谱是两个颜色样品在特定光源下产生相同颜色感觉，而在另一光源下回产生不同颜色感觉的现象。
一般来说，原稿和复制品颜色的匹配是以相同的色度值来定义的，而所谓的颜色匹配准确是在特定的标准光源下实现的，当照明条件不能控制时，就会会影响到颜色信息的准确性。
图1的例子是一个油漆零售店的油漆样本册。
油漆样本印在册子表面以传达颜色的信息，并且试着吸引消费者。
一块油漆小片放在册子下方，用于代表店里销售的油漆颜色。
假定油漆店的照明为标准的日光，而消费者使用的典型室内照明假定为白炽光源。
一旦消费者觉得在室内照明下小册子上油漆色块的颜色与他想要的颜色相符，他就会购买，而当她发现与他预期的颜色不符（在日光下，色块与想要的颜色是一样的，而在白炽灯下两者颜色不一样）时，她就会折返油漆零售店进行投诉。
这是一个典型的同色异谱的例子。
油漆工业由于同色异谱的存在，就不能仅靠样本册子来销售油漆了。
同色异谱解决方案——光谱复制胡媛1 王佳2 严岩3 （天津科技大学1，2，南京林业大学3）图1 油漆册子同色异谱现象2 同色异谱现象的解决方案——光谱复制由于同色异谱现象引起的客户纠纷数不胜数，为了有效减少同色异谱现象，采用光谱复制是解决颜色匹配应用的方法。
同色异谱现象
同色异谱现象
同色异谱现象是一种光学现象，指的是两个或多个物体表面上看起来具有相同的颜色，但在光谱分析下却显示出不同的光谱特征。
这种现象常见于彩色印刷、颜料制品以及光学材料等领域。
同色异谱现象的出现是由于物体表面的颜色是由多种波长的光线相互混合而产生的。
尽管它们在人眼中看起来相同，但其光谱成分可能存在微妙的差异。
这些差异可以通过光谱分析仪器来检测和显示出来。
造成同色异谱现象的原因可能包括以下几个方面：
1. 材料成分：即使两个物体使用相同的颜料或染料，它们的具体成分和比例也可能不完全相同，导致光谱特征的差异。
2. 表面处理：物体表面的处理方法，如光泽度、反射率和吸收率等的不同，会对光的传播和反射产生影响，进而影响光谱的显示。
3. 光源条件：使用不同光源照明时，不同波长光线的强度和比例会有所不同，这也会导致同色物体在不同光源下的光谱特征的差异。
同色异谱现象在实际应用中具有重要的影响，尤其是在色彩匹配、颜料选择以及图像显示等领域。
了解和识别同色异谱现象有助于更准确地评估和处理颜色相关的任务和产品。
教学案例--同色异谱现象的测定
任务5 同色异谱现象的测定训练目的：学会测色光源的设定方法，学会用qtx文件输入颜色，了解同色异谱现象，并对颜色同色异谱程度进行评定和分析。
训练项目：测色光源的设定，同色异谱程度的测定。
训练步骤：校正仪器→设定测色光源→qtx文件读入标准样颜色→测定批次样颜色→同色异谱程度评定和分析→导出qtx文件并Email客户一、校正仪器（见任务1）二、设定测色光源由于织物颜色在不同光源下会显示不同的颜色，测色时一般根据客户合同要求设定测色光源。
国际上通用的主要光源及其资料如下表8-2。
设定使用光源的操作步骤如下：1、使用鼠标点选图8-116内的菜单项“光源/观测者”中的“选择”，即会出现如图8-117的窗口。
图8-1162、图8-117表示目前在D65 10Deg、A 10 10Deg、F02 10Deg三中光源下测色，且D65 10Deg为第一光源。
图8-1173、要删除“目前光源/观测者”下的光源方法是使用鼠标点选需要删除光源的左边的按钮，此时这按钮内会自动出现黑点，接下来再按“删除”按钮即可完成删除此光源操作，如图8-118所示。
4、要增加“目前光源/观测者”下的光源方法是使用鼠标点选在“可用的组合”下的光源，再按下“增加”键，如图8-119所示。
图8-118 图8-1195、所选择的光源已设定完成，最后再按按键结束设定光源工作。
当将光源设定如图8-119时，在色差窗口表格内会将A 10 Deg光源排再第一个顺位，因为目前的黑点在A 10 Deg光源，如需D65 10 Deg 光源排再第一顺位，请将黑点变更至D65 10 Deg 光源的左边即可。
三、qtx文件读入标准样颜色点击测色软件界面中的“导入桌面”按钮，如图8-120所示，则出现如图8-121所示的对话框，选中所需的qtx文件，点击“打开”，则完成qtx文件读入标准样颜色。
qtx文件一般由客户通过Email发送，只有在测配色软件环境中打开和导入。
同色异谱方法的测色原理初探
同色异谱方法的测色原理初探
一、测色原理
测色的原理是指利用光学性质，设备，仪器和系统来测量材料的色彩
特性，例如色度，色调，明度，纯度以及色彩同色异谱等。
典型的测色设
备包括光源，滤光片，探测器，数据处理软件等。
测色的原理是利用光学性质，将材料的色彩特性与实验室模拟的标准
光源的色彩特性对比，以了解材料的色彩属性。
标准光源是指特定波长的
标准灯管，可以模拟日光、荧光等。
它用于向测试样品发出光，然后测量
样品发出的光的强度和颜色。
二、同色异谱方法
同色异谱方法是一种测量色彩信息的方法，也称为色彩分析方法，它
用于表征物体的色彩特性。
它使用一个滤光片来模拟多种色彩，然后通过
光照强度的变化来识别出不同的色调，色相，明度，纯度，色彩同色异谱
等色彩特征。
1.识别样本的颜色：根据样本颜色，通过过滤片，将样本的颜色模拟
成标准色，如蓝色，绿色，红色等。
2.测量样本的色度：通过测量所有标准色的强度，识别出颜色的色度。
同色异谱方法的测色原理初探
同色异谱方法的测色原理初探
测色原理可以从两个方面来解释：色谱理论和光谱理论。
首先，从色谱理论上来解释，同色异谱方法是基于溶质在溶剂中的染
色特性来进行分析的。
不同的溶剂对溶质的结构和电子状态有不同的影响，溶质分子在不同溶剂中的吸收光谱存在差异。
通过测量并比较溶质在不同
溶剂中的吸收光谱，可以得到它们之间的差异，进而判断出溶质的结构和
浓度。
这种方法对于分析溶液中的有机物和无机离子等具有很高的灵敏度
和准确性。
其次，从光谱理论上来解释，同色异谱方法是基于物质在吸收光谱中
的吸收峰位置和强度的变化来进行分析的。
不同的结构和环境条件下，物
质对不同波长光的吸收能力存在差异。
同色异谱方法通过测量物质在不同
条件下的吸收光谱，比较吸收峰位置和强度的变化，可以推断出物质的结
构和浓度。
这种方法对于分析固体样品、纳米颗粒和表面吸附物等具有很
大的应用潜力。
总结起来，同色异谱方法的测色原理是通过对溶质在不同溶剂或不同
环境条件下的吸收光谱进行比较和分析，推断溶质的结构和浓度。
这种方
法主要基于色谱理论和光谱理论，具有高灵敏度和准确性。
未来随着技术
的不断进步，同色异谱方法将在化学、生物、环境等领域中得到更广泛的
应用。
同色异谱PPT
一、颜色匹配实验
转盘实验
色光匹配
1.转盘实验
2.色光的匹配实验
比较精确的颜色匹配实验是用色光来实 现的。 实验证明，用红、绿、蓝三原色光混合 其它颜色的光最方便，所以这三种原色 是最理想的三原色。
2.色光匹配
3.颜色匹配实验的特点
颜色匹配实验只是外在形式上的相同，而不是 本质上的相同 同色异谱
2－7 Yxy 表色方法
§ 2.3 CIE1964补充标准色度学系统
1931 CIEXYZ 系统适用于 1 °~4 °视角， 为了适应大视场颜色测量的需要，CIE 于 1964 年又另外规定了一组 “ CIE 1964 补充标准色度观察者光谱三刺激 ” 和相 应的色度表这一系统称为 “ CIE 1964 补 充标准色度系统 ” 。是经过多名观察者 在 10 °视场上进行观察测试。
定量描述：采用数量化表示颜色。
数量化表示颜色颜色的方法：
一类是显色系统表示法； 一类是混色系统表示法。
§ 2.1 颜色匹配
本节主要内容包括：
颜色匹配实验 三刺激值和色品图
重点内容是掌握颜色匹配的概念，理解 色度坐标与色度图。
§ 2.1 颜色匹配
将两种颜色调节到视觉感受上相 同的方法叫做颜色匹配。 颜色匹配有色光的匹配也有色料 的匹配。
CIE 1931 与 CIE 1964 色度图的比较
§ 2.4
光源的颜色特性
主要内容 一、色温与相关色温 二、光源的显色性
难点：黑体、色温概念、标准照明体 重点：色温与相关色温、光源的显色性、 标准光源
一、色温与相关色温
同色异谱现象的产生与控制
光 是 由光 源 发 出的 ，凡是 能发 射紫 外线 ，可 见 光 ，红 外 线 等 各 种 电磁 辐 射 的物 质 都 可 以称 为光 源 。光源 有人 造光源 和 自然光 源之 分 ，不 管是人造 光源 还是 自然 光源 大都 是 由单 色光 组成 的复 色光 ，
视 觉 感 知 的 只有 一 小部 分 ，这 部 分 光 辐 射 称 为 可 见 光 辐 射 ， 简 称 可 见 光 ， 可 见 光 的 波 长 范 围 在 ３ ０ ８ ｒ ，整 个可见 光波 长范 围的两端 对于 人的 ８ ～７ ０ ｍ ｉ 颜 色视 觉 的贡献 都小 。所 以常把 可见 光 的波长 范围
可 以互相 代 替 ，可 以完 全不 涉及 它的光 谱组成 。如 果 两个色样 具有不 同的光 谱反射 （ 透射 ）率 曲线 Ｄ
（ 入）≠ ｐ，（ 入），而具有 相 同的三刺激值 （ 对于 特 定光源 ），则这 两个颜 色称 做 同色异 谱色 ，也就 是 说一种 颜色 感觉 并不 只对应 与一 种光谱 组合 ，而 两种 组分 完全 不 同的复色 光 ，则有 可能 引起完 全相 同的颜色感觉 。 对于 同色 异谱 的颜 色来 说 ，如果 改变 了光源 的
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１０— ３０２１）９ ０ １ ０ ０ ５ ９５（０００— ０ 卜 ４
人们 在 日常 生活 中经 常会碰 到这 样 的情 况 ，在 专卖 店或 百货 公司购 物 时想 为 自己的裤 子配 一件合 适 的上衣 ，很 快你发 现 了一件 与你 的纯棉 牛仔 裤颜 色非 常相配 的军 绿色Ｔ ， 恤 可是 当你 走 出门外在 灿烂 的阳光 下欣 赏 这件 Ｔ 时 ，得 意之 情 荡 然无 存 ，和 恤 你 的牛仔裤 非 常相配 的军 绿色 已经变 成 了咖 啡色 ， 这就 是通常 我们所 说 的 同色 异谱 现象 ，俗 称跳 灯现 象 。随着科 技 的发展 ，社会 的进 步 ，区域 的交 流各 民族 的交流频 繁 ，带来 服饰 流行 周期 的缩 短和服 饰 整 体协 调 的需求 ，下单 时要 求色 样双 光源 ，多光 源
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任务5 同色异谱现象的测定
训练目的：学会测色光源的设定方法，学会用qtx文件输入颜色，了解同色异谱现象，并对颜色同色异谱程度进行评定和分析。
训练项目：测色光源的设定，同色异谱程度的测定。
训练步骤：
校正仪器→设定测色光源→qtx文件读入标准样颜色→测定批次样颜色→同色异谱程度评定和分析→导出qtx文件并Email客户
一、校正仪器（见任务1）
二、设定测色光源
由于织物颜色在不同光源下会显示不同的颜色，测色时一般根据客户合同要求设定测色光源。
国际上通用的主要光源及其资料如下表8-2。
设定使用光源的操作步骤如下：
1、使用鼠标点选图8-116内的菜单项“光源/观测者”中的“选择”，即会出现如图8-117的窗口。
图8-116
2、图8-117表示目前在D65 10Deg、A 10 10Deg、F02 10Deg三中光源下测色，且D65 10Deg
为第一光源。
图8-117
3、要删除“目前光源/观测者”下的光源方法是使用鼠标点选需要删除光源的左边的按钮，
此时这按钮内会自动出现黑点，接下来再按“删除”按钮即可完成删除此光源操作，如图8-118所示。
4、要增加“目前光源/观测者”下的光源方法是使用鼠标点选在“可用的组合”下的光源，
再按下“增加”键，如图8-119所示。
图8-118 图8-119
5、所选择的光源已设定完成，最后再按按键结束设定光源工作。
当将光源设定如图8-119时，在色差窗口表格内会将A 10 Deg光源排再第一个顺位，因为目前的黑点在A 10 Deg光源，如需D65 10 Deg 光源排再第一顺位，请将黑点变更至D65 10 Deg 光源的左边即可。
三、qtx文件读入标准样颜色
点击测色软件界面中的“导入桌面”按钮，如图8-120所示，则出现如图8-121所示的对话框，选中所需的qtx文件，点击“打开”，则完成qtx文件读入标准样颜色。
qtx文件一般由客户通过Email发送，只有在测配色软件环境中打开和导入。
图8-120
图8-121
四、测定批次样颜色（见任务3）
如前所述方法分别测定了A1、B1、C1三个批次样的颜色，测色结果如图8-122、图8-123、图8-124。
当前设定的CMC(2:1) DE和CIE DE都是1.00，三个批次样中B1颜色样最为接近1.00，虽然判定结果是不合格。
图8-122 A1色样的色差测定界面
图8-123 B1色样的色差测定界面
图8-124 C1色样的色差测定界面
五、同色异谱程度评定和分析
本任务设定了D65、F02和A三种光源进行测色，色样在不同光源下显示了不同的颜色，以B1色样为例，在A光源下的标准样和B1色样的CMC（2：1）色差值仅为0.11，色差值最小，而在D65和F02光源下分别为1.06和1.15，说明改变了光源，标准样和批次样的同色性降低，不再呈现等色现象，通过反射率曲线又可观察到标准样和B1色样光谱分布不同，所以这对色样存在同色异谱或条件等色现象。
如图8-125所示。
同色异谱程度通过反射率曲线定性分析，如果反射率曲线形状相似，同色异谱程度则低。
同色异谱指数定量分析结果是，标准样与B1色样以D65为参照光源，以F02和A光源为待测光源，同色异谱指数（条件等色指数）分别为0.76和2.65，如图8-127所示。
标
准样与A1和C1色样的条件等色指数如图8-126、8-128所示。
图8-125 A1、B1、C1色样的反射率曲线
图8- 126 A1色样与标准样的条件等色指数
图8-127 B1色样与标准样的条件等色指数
图8-128 C1色样与标准样的条件等色指数
六、导出.qtx文件并Email客户
随着计算机网络的发展，传统的颜色确认的途径发生了根本性的变化，颜色可以以数据文件的形式通过INTERNET网络方便快捷地发送到客户手中，再通过软件转化成颜色，大大提高了颜色确认的效率。
这种数据文件即.qtx文件。
1、导出.qtx文件
点击测色软件界面中的“导出桌面”按钮，则出现图8-129的对话框，选择合适的路
径，在“文件名”栏中输入导出的qtx文件名,，如“批次样Racy pink2031194”，点击“打开”，则完成qtx文件导出步骤，并可通过Email发送。
如图8-130、8-131所示。
图8-129
图8-130
2、利用E-MAIL传送.qtx文件
使用鼠标选择下图内的“系统”选项，即会出现如下图的窗口，此时请选择窗口画面内的“电子邮件”。
图8-131训练讨论：
1、如何减少同色异谱现象的产生？
2、如何减小同色异谱程度？。