蔡麗枝

（福建省計量科學研究院，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，由于對不同波長光吸收程度的差異，使物體呈現(xiàn)的顏色是不同的。自然光被認為是觀察物體顏色最為理想的光源，但是受時間和環(huán)境的限制，人們不可能時時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觀察物體顏色。為了提高顏色觀察的準確性，就必須使用接近自然光光譜成分的人造標準光源來觀察物體的顏色。

2 標準光源

通常兩個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行觀察時顏色卻存在很大的差別，這種現(xiàn)象在物理學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)象對顏色質(zhì)量管理的影響，國際標準化組織（ISO）和國家質(zhì)量技術監(jiān)督檢驗檢疫總局要求從事顏色復制和配制的行業(yè)，采用標準光源觀察環(huán)境條件來觀察物體的顏色，并制定了相關的技術標準。標準規(guī)定了標準光源觀察環(huán)境中所使用的人造光源的光譜要求，標準觀察環(huán)境的照度或亮度及其均勻度要求，以及對標準觀察周圍環(huán)境的要求。標準光源即由CIE規(guī)定的其輻射近似CIE標準照明體的人造光源。標準照明體是指具有與某一時刻的晝光相同或近似相同相對光譜功率分布的照明體[1]。

CIE標準照明體D50代表相關色溫為5003K的典型晝光，在CIE 1931色品圖上，其色品坐標為x=0.3457，y=0.3586。CIE標準照明體D65代表相關色溫為6504K的典型晝光，在CIE 1931色品圖上，其色品坐標為x=0.3127，y=0.3291[2]。圖1為D50光源和D65光源的相對光譜能量分布圖。從圖上可以看出，D50光源的相對光譜能量分布較D65光源要平緩一些，D65光源的相對光譜能量在470nm左右達到峰值，隨后呈現(xiàn)下降趨勢。從理論上來說，同樣的顏色使用D65光源測量的結果要比使用D50光源測量的結果略微偏藍，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》（印刷技術和攝影的觀察條件）標準中，D50光源被認為是真正意義上觀察顏色用的標準光源。

對于標準光源的選擇，我們國家建議選用D65光源，雖然它的相對光譜能量分布曲線沒有D50光源平緩，但是D65光源更加接近正常陽光的色溫，因而具有更貼近實際情況的顯色性。

圖1 兩種不同標準光源的相對光譜能量分布圖

3 標準觀察環(huán)境

在顏色復制中通常是將復制圖像與原圖像進行比較來判斷色彩的一致程度，從而得出復制圖對原圖真實再現(xiàn)程度。雖然在復制過程中，盡量采取定量指標來避免人為因素對圖像一致性的影響，但人眼的觀察對圖像復制來說仍然起著至關重要的作用，因此在顏色復制過程中控制人眼對色彩觀察的誤差是非常必要的。光源和相關觀察條件的不同，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圖像顏色最終結果的判斷。為了避免色彩復制效果的誤差，在顏色復制過程中使用穩(wěn)定的標準光源觀察環(huán)境對顏色復制就顯得十分重要。

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觀察對象色彩的感覺，為確保色彩在復制環(huán)節(jié)以及最終結果觀察環(huán)節(jié)有一個一致的觀察條件，推行一個國際通用的顏色觀察標準勢在必行。1975年國際標準化組織（ISO）制定了ISO 3664《觀察色彩透視片和復制品的照明條件》，并于1994年和1999年對ISO 3664進行了兩次改版，2009年ISO 3664又推出了新的版本，目前國際通用的觀察環(huán)境標準是ISO3664：2009。我國紡織行業(yè)根據(jù)其行業(yè)的要求制定了FZ/T 01047-1997《目測評定紡織品色牢度用標準光源條件》、印刷行業(yè)也制定了CY/T3-1999《色評價照明和觀察條件》。

這些標準雖然在具體細節(jié)上有所差別，但對標準觀察環(huán)境的關鍵參數(shù)所作出的界定是一致的。根據(jù)這些標準，標準觀察環(huán)境的關鍵參數(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 標準光源觀察環(huán)境

標準光源觀察環(huán)境是指配置的光源具有5000K或6500K的相關色溫，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、相關色溫、顯色指數(shù)、色品坐標和背景色六個方面規(guī)定了五種標準光源觀察環(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）兩種嚴格比較觀察條件，以及印刷品的實用性評價（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）兩種嚴格比較觀察條件的具體參數(shù)。這兩種觀察條件定義了復制品和原圖之間或多個復制品之間進行反射式和透射式觀察比較時的標準光源環(huán)境條件參數(shù)，采用的標準光源主要是D50光源和D65光源。反射式觀察條件對標準光源對應照射區(qū)域的照度及其均勻度，光源的色品坐標、相關色溫、一般顯色指數(shù)給出了具體要求；透射式觀察條件對標準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、相關色溫、一般顯色指數(shù)給出了具體要求。這兩種標準光源觀察環(huán)境的具體指標見表1[4]。

表1 標準光源觀察環(huán)境技術指標

5 結束語

顏色是視覺產(chǎn)品，人們所看到的顏色是光源發(fā)出的光線，經(jīng)過物體吸收或反射，再由眼睛接收后刺激大腦中感色細胞，然后在大腦中產(chǎn)生一種反應，因此人們對色彩感覺須具備四個條件，即光源、彩色物體、眼睛、大腦感色細胞。這個復雜過程同時包含物理過程、生理過程、心理過程。因此,在顏色的評價和管理過程中，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)量的評價與控制。由于對顏色質(zhì)量要求的不斷提高，用戶期望顏色復現(xiàn)性好，均勻性好，因而顏色評價的觀察環(huán)境條件的控制和管理就顯得更加重要。顏色復制過程中，顏色傳遞工藝過程多，涉及到的觀察者也很多，這就要求在一個統(tǒng)一、標準的光源觀察環(huán)境下進行物體顏色的觀察和評價，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 光學輻射計量名詞術語及定義[S].北京：中國計量出版社,2006.

[2]廉潔.學習《色評價照明和觀察條件》標準的體會[J].印刷質(zhì)量與標準化,2001（3）:30-34.

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

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