色差仪测量光源和观察者角度有什么要求？

色差仪是按照色度学的相关规定和标准研制的精密光学仪器，在进行颜色测量、数据计算时，只有明确标准照明体和观察视角后，才能使测量结果具有可比性，颜色的测量计算数据才有意义。本文对色差仪测量光源和观察者角度的要求及类型做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪测量光源和观察者角度的要求：

在颜色测量时，照明光源的相对光谱功率分布S（λ）一般采用CIE规定的标准照明体，它是由相对光谱功率分布来定义的。当用一些人造光源来模拟照明体的相对光谱功率分布时，例如用分布温度为2856K的充气钨丝灯来模拟A照明体和用带滤光器的高压氙弧灯来模拟D65照明体，就给颜色的数据测量带来一定的误差。

实践证明，观察视角的大小对颜色的感觉也是不一样的。CIE认为在1°～4°和大于4°视角的光谱三刺激值并不相同，对颜色测量的测量结果也不同。因此，CIE在原有的2°标准色度观察者基础上增加了10°标准色度观察者。

色差仪测量光源的类型：

颜色测量和测量仪器的研究是色度学最主要的工程应用。它通过心理物理方法的研究，规定统一的标准，探讨如何用数学方法来描述和计量颜色。颜色参数除了与被测颜色本身的特性有关之外，还与测量的几何条件、照明光源的光谱特性有很大关系。为此，CIE推荐了几种标准照明体和标准光源，制定了标准照明条件、测量条件和白色标准，以便各国的颜色参数能够交流、对比。

照明光源的光谱功率分布与物体呈现的颜色有密切的关系。同一物体，在不同的光源照明下具有不同的颜色。CIE推荐了几种标准照明体和标准光源：标准照明体A、C、D65和另外一些照明体D，标准光源A和C。照明体D模拟各种日光时相，它们的相对光谱功率分布是在对日光进行实验测量的基础上获得的，分别代表不同的相关色温，如D65代表6500K相关色温的标准照明体，D75代表相关色温为7500K的标准照明体。CIE优先推荐采用D65照明体进行颜色测量。

色差仪观察者角度的类型：

物体的大小会对人眼对颜色的识别产生影响，视角是一种张角，它是通过被观察对象的大小对人眼形成的。与人眼距离一定的物体，若物体的面积较大，则眼睛形成的张角也较大，物体在视网膜上的像就大，反之像就小。但是，我们用眼睛直接对纺织品的颜色进行评价时，通常观察的距离（约33cm）是固定的，此时视角的大小由试样的大小决定。颜色是由人眼的视觉系统的结构所决定的，视角的大小对颜色视觉也有重要的影响，如下图所示，人眼在观察近处和远处物体时的视角。

实验研究表明：在明亮的条件下，人眼观察物体时，主要起作用的人眼细胞是椎体细胞，它可以分辨物体的细节，不能分辨物体的轮廓，称为明视觉。在黑暗条件下，人眼观察物体时，主要起作用的细胞是杆体细胞，它可以分辨物体的轮廓，不能分辨物体的细节，称为暗视觉。椎体细胞主要分布在视网膜的中央凹附近，明亮的条件下观察物体相当于观察远处的物体，形成了较小的张角。杆体细胞分布在中央凹的外围，黑暗的条件下观察物体相当于观察近处的物体，形成了较大的张角。

当视场角为2°时，物体的像恰好落在视网膜的中心椎体细胞最密集的区域。如下图所示，观察者的不同视场角，观察远处和近处物体时，人眼不同功能细胞起到相对应的作用，在视网膜上得以成像。

CIE1931-XYZ标准观察者的各个参数，都是适用于 2°视场的中央观察条件（适用10-4°视场），此视场角下观察物体，主要是人眼的中央凹椎体细胞起作用。故小于 1°的极小视场的颜色观察和大于40的视场颜色观察条件，CIE1931-XYZ标准色度观察者不适用。因此，为了适应大视场的颜色观察，人们在大量实验的基础上，又建立了“CIE1964-XYZ 色度学系统”。

在“CIE1964-XYZ补色色度学系统”中观察被测物体，既覆盖了视网膜中心的椎体细胞，也覆盖了视网膜中央凹周围的杆体细胞，它适合于10°大视场。人的眼睛在2°的视场条件下，识别物体颜色的能力较低，在10°的视场条件下，判断颜色的精度和重现性较高。目前颜色测量大多采用，10°的视场。