色差仪亮度因数Y与孟塞尔明度值V的关系


色差仪批发网 / 2016-04-12

使用和熟悉的色差仪的人都知道HVC与Yxy是仪器内两种色度空间,他们对于不同行业颜色检测有着不同的作用。现在很多色差仪为了方便更多用户使用这两种色度空间同时存在与仪器内。这里我们就一起学习一下关于HVC与Yxy中亮度因数Y和明度值Y的关系。

之前我们在《色差仪的CIE1931 Yxy表色方法》也学习过孟塞尔所创立的色相(H)明度(V)和彩度(C)表示颜色的方法,是从人的心理学角度出发的汇集到实际的色样,按照目视色彩感觉等间隔的排列方式,用 HVC 把各种表面的特性表示出来,并给以颜色标号汇聚成为我们现在使用的孟塞尔系统,另外现在市场上流通的色卡也是根据这种方式精心制作成许多标准颜色样品,汇编成颜色图册的。1929年和1943年美国国家标准局(NBS)和美国光学会(OSA)对孟塞尔颜色系统作了进一步研究,孟塞尔又根据实际情况和光谱光度测量及视觉实验,并按视觉上等距的原则对孟塞尔图册中的色样进行了色样修正和增补。新标系统中的色样编排在视觉上更接近等距,而且对每一色样都给出相应的CIE1931色度学系统的色度坐标,即Y、x、y值。这也是我们目前色差仪所使用的孟塞尔颜色空间和常用CIE1976并驾齐驱。

国际上采用的《孟塞尔新标系统》对于明度的分级是用实验方法求得的。孟塞尔明度值是按视感觉上的等距离从0~10分为11级,第10级明度值(V=10)由理想的完全反射体代表,它的反射率等于1。然而没有一种材料的表面具有完全反射的性质。实用中,这一系统的所有Y值都是以氧化镁作为标准的,并规定氧化镁的亮度因数Y=100,而氧化镁的实际反射率约为97.5%,因此,孟塞尔第10级的明度值的亮度因数Y0=100/0.975=102.57。根据视觉实验所得结果,孟塞尔明度只与亮度因数之间的关系如图5-32所示,图中的曲线表明,亮度因数Y与明度值V之间是非线性关系。它们之间的函数关系,可用五次多项式表示:
Y=1.2219V-0.2311V2+0.23951V3-0.021009V4+0.000840V5
上式的更佳观察条件是以Y≈20%的中性灰色为背景。孟塞尔明度值V与亮度因数Y之间的数值关系如表1所示。
表1

V

10.00

9.00

8.00

7.00

6.00

5.00

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

Y

102.57

78.66

59.10

43.06

30.05

19.77

12.00

6.555

3.126

1.210

0.00


图1

色差仪中每一公式对于应用者来说都是非常重要,我们应该学习和了解这些公式的作用才能在不同行业选择正确的公式使用。这样一来颜色的检测和分析就更加准确。

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