蔡麗枝

（福建省計(jì)量科學(xué)研究院，福建 福州 350003）

1 引言

物體的顏色是光照射在該物體表面后所呈現(xiàn)的光譜反映，同一物體在不同光源照射下，由于對(duì)不同波長(zhǎng)光吸收程度的差異，使物體呈現(xiàn)的顏色是不同的。自然光被認(rèn)為是觀察物體顏色最為理想的光源，但是受時(shí)間和環(huán)境的限制，人們不可能時(shí)時(shí)刻刻在自然光下觀察物體的顏色，在多數(shù)情況下，人們只能采用人造光源來(lái)觀察物體顏色。為了提高顏色觀察的準(zhǔn)確性，就必須使用接近自然光光譜成分的人造標(biāo)準(zhǔn)光源來(lái)觀察物體的顏色。

2 標(biāo)準(zhǔn)光源

通常兩個(gè)顏色相同的物體在某一人造光源照射下看上去色彩十分一致，但是在自然光或另一人造光源照射下進(jìn)行觀察時(shí)顏色卻存在很大的差別，這種現(xiàn)象在物理學(xué)上稱為物體的同色異譜現(xiàn)象。為了克服物體由于同色異譜現(xiàn)象對(duì)顏色質(zhì)量管理的影響，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局要求從事顏色復(fù)制和配制的行業(yè)，采用標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境條件來(lái)觀察物體的顏色，并制定了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境中所使用的人造光源的光譜要求，標(biāo)準(zhǔn)觀察環(huán)境的照度或亮度及其均勻度要求，以及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)觀察周圍環(huán)境的要求。標(biāo)準(zhǔn)光源即由CIE規(guī)定的其輻射近似CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的人造光源。標(biāo)準(zhǔn)照明體是指具有與某一時(shí)刻的晝光相同或近似相同相對(duì)光譜功率分布的照明體[1]。

CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D50代表相關(guān)色溫為5003K的典型晝光，在CIE 1931色品圖上，其色品坐標(biāo)為x=0.3457，y=0.3586。CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65代表相關(guān)色溫為6504K的典型晝光，在CIE 1931色品圖上，其色品坐標(biāo)為x=0.3127，y=0.3291[2]。圖1為D50光源和D65光源的相對(duì)光譜能量分布圖。從圖上可以看出，D50光源的相對(duì)光譜能量分布較D65光源要平緩一些，D65光源的相對(duì)光譜能量在470nm左右達(dá)到峰值，隨后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。從理論上來(lái)說(shuō)，同樣的顏色使用D65光源測(cè)量的結(jié)果要比使用D50光源測(cè)量的結(jié)果略微偏藍(lán)，這也表明D50光源是一種發(fā)光體的顏色略為偏暖色調(diào)的光源，而D65光源是一種發(fā)光體的顏色略為偏冷色調(diào)的光源。這也許就是ISO推薦使用D50光源的原因。在ISO 3664:2009《Graphic technology and photography —Viewing conditions》（印刷技術(shù)和攝影的觀察條件）標(biāo)準(zhǔn)中，D50光源被認(rèn)為是真正意義上觀察顏色用的標(biāo)準(zhǔn)光源。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)光源的選擇，我們國(guó)家建議選用D65光源，雖然它的相對(duì)光譜能量分布曲線沒(méi)有D50光源平緩，但是D65光源更加接近正常陽(yáng)光的色溫，因而具有更貼近實(shí)際情況的顯色性。

圖1 兩種不同標(biāo)準(zhǔn)光源的相對(duì)光譜能量分布圖

3 標(biāo)準(zhǔn)觀察環(huán)境

在顏色復(fù)制中通常是將復(fù)制圖像與原圖像進(jìn)行比較來(lái)判斷色彩的一致程度，從而得出復(fù)制圖對(duì)原圖真實(shí)再現(xiàn)程度。雖然在復(fù)制過(guò)程中，盡量采取定量指標(biāo)來(lái)避免人為因素對(duì)圖像一致性的影響，但人眼的觀察對(duì)圖像復(fù)制來(lái)說(shuō)仍然起著至關(guān)重要的作用，因此在顏色復(fù)制過(guò)程中控制人眼對(duì)色彩觀察的誤差是非常必要的。光源和相關(guān)觀察條件的不同，每一種材料的顯色方式也存在著差異，這直接影響到人們對(duì)圖像顏色最終結(jié)果的判斷。為了避免色彩復(fù)制效果的誤差，在顏色復(fù)制過(guò)程中使用穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境對(duì)顏色復(fù)制就顯得十分重要。

由于觀察環(huán)境周圍物體和觀察物表面的顏色和照度在很大程度上影響著觀察者對(duì)觀察對(duì)象色彩的感覺(jué)，為確保色彩在復(fù)制環(huán)節(jié)以及最終結(jié)果觀察環(huán)節(jié)有一個(gè)一致的觀察條件，推行一個(gè)國(guó)際通用的顏色觀察標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。1975年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定了ISO 3664《觀察色彩透視片和復(fù)制品的照明條件》，并于1994年和1999年對(duì)ISO 3664進(jìn)行了兩次改版，2009年ISO 3664又推出了新的版本，目前國(guó)際通用的觀察環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是ISO3664：2009。我國(guó)紡織行業(yè)根據(jù)其行業(yè)的要求制定了FZ/T 01047-1997《目測(cè)評(píng)定紡織品色牢度用標(biāo)準(zhǔn)光源條件》、印刷行業(yè)也制定了CY/T3-1999《色評(píng)價(jià)照明和觀察條件》。

這些標(biāo)準(zhǔn)雖然在具體細(xì)節(jié)上有所差別，但對(duì)標(biāo)準(zhǔn)觀察環(huán)境的關(guān)鍵參數(shù)所作出的界定是一致的。根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)觀察環(huán)境的關(guān)鍵參數(shù)是：

（1）光源的光譜能量分布；

（2）照度或亮度及其均勻度；

（3）觀察環(huán)境背景（包括觀察環(huán)境和照明環(huán)境兩部分）。

4 標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境

標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境是指配置的光源具有5000K或6500K的相關(guān)色溫，且一般顯色指數(shù)Ra大于90，光源照射區(qū)域內(nèi)的照度或光源光照面的亮度滿足顏色觀察要求，其照度或亮度均勻度不低于75%，沒(méi)有其他顏色干擾的觀察環(huán)境。

ISO 3664：2009分別從照度/亮度、照度均勻度/亮度均勻度、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)、色品坐標(biāo)和背景色六個(gè)方面規(guī)定了五種標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境要求，包括印刷品的反射式觀察（Pl）和透明物品的透射式觀察（T1）兩種嚴(yán)格比較觀察條件，以及印刷品的實(shí)用性評(píng)價(jià)（P2）、透射小膠片的投影觀察（T2）和彩色顯示器圖片觀察條件[3]。文章介紹了印刷品的反射式觀察（Pl）和透明物品的透射式觀察（T1）兩種嚴(yán)格比較觀察條件的具體參數(shù)。這兩種觀察條件定義了復(fù)制品和原圖之間或多個(gè)復(fù)制品之間進(jìn)行反射式和透射式觀察比較時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)光源環(huán)境條件參數(shù)，采用的標(biāo)準(zhǔn)光源主要是D50光源和D65光源。反射式觀察條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光源對(duì)應(yīng)照射區(qū)域的照度及其均勻度，光源的色品坐標(biāo)、相關(guān)色溫、一般顯色指數(shù)給出了具體要求；透射式觀察條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光源平整漫反射的光照面亮度及其均勻度，光源的色品坐標(biāo)、相關(guān)色溫、一般顯色指數(shù)給出了具體要求。這兩種標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境的具體指標(biāo)見(jiàn)表1[4]。

表1 標(biāo)準(zhǔn)光源觀察環(huán)境技術(shù)指標(biāo)

5 結(jié)束語(yǔ)

顏色是視覺(jué)產(chǎn)品，人們所看到的顏色是光源發(fā)出的光線，經(jīng)過(guò)物體吸收或反射，再由眼睛接收后刺激大腦中感色細(xì)胞，然后在大腦中產(chǎn)生一種反應(yīng)，因此人們對(duì)色彩感覺(jué)須具備四個(gè)條件，即光源、彩色物體、眼睛、大腦感色細(xì)胞。這個(gè)復(fù)雜過(guò)程同時(shí)包含物理過(guò)程、生理過(guò)程、心理過(guò)程。因此,在顏色的評(píng)價(jià)和管理過(guò)程中，影響因素也就特別多，比如光源、照度或亮度、環(huán)境、甚至觀察者的情緒都影響著產(chǎn)品顏色質(zhì)量的評(píng)價(jià)與控制。由于對(duì)顏色質(zhì)量要求的不斷提高，用戶期望顏色復(fù)現(xiàn)性好，均勻性好，因而顏色評(píng)價(jià)的觀察環(huán)境條件的控制和管理就顯得更加重要。顏色復(fù)制過(guò)程中，顏色傳遞工藝過(guò)程多，涉及到的觀察者也很多，這就要求在一個(gè)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的光源觀察環(huán)境下進(jìn)行物體顏色的觀察和評(píng)價(jià)，才能避免各種因素造成的顏色偏差和顏色的同色異譜現(xiàn)象。

[1]JJF 1032-2005 光學(xué)輻射計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社,2006.

[2]廉潔.學(xué)習(xí)《色評(píng)價(jià)照明和觀察條件》標(biāo)準(zhǔn)的體會(huì)[J].印刷質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化,2001（3）:30-34.

[3]鄭元林，戚永紅.ISO3664（2009）印刷標(biāo)準(zhǔn)觀察條件解析[J].印刷質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化,2010（9）:61-64.

[4]ISO 3664：2009《Graphic technology and photography —Viewing conditions》（印刷技術(shù)和攝影的觀察條件）.