色差儀亮度因數(shù)Y與孟塞爾明度值V的關(guān)系

使用和熟悉的色差儀的人都知道HVC與Yxy是儀器內(nèi)兩種色度空間，他們對于不同行業(yè)顏色檢測有著不同的作用。現(xiàn)在很多色差儀為了方便更多用戶使用這兩種色度空間同時存在與儀器內(nèi)。這里我們就一起學(xué)習(xí)一下關(guān)于HVC與Yxy中亮度因數(shù)Y和明度值Y的關(guān)系。

之前我們在《色差儀的CIE1931 Yxy表色方法》也學(xué)習(xí)過孟塞爾所創(chuàng)立的色相（H）明度(V)和彩度(C)表示顏色的方法，是從人的心理學(xué)角度出發(fā)的匯集到實際的色樣，按照目視色彩感覺等間隔的排列方式，用 HVC 把各種表面的特性表示出來，并給以顏色標號匯聚成為我們現(xiàn)在使用的孟塞爾系統(tǒng)，另外現(xiàn)在市場上流通的色卡也是根據(jù)這種方式精心制作成許多標準顏色樣品，匯編成顏色圖冊的。1929年和1943年美國國家標準局（NBS）和美國光學(xué)會（OSA）對孟塞爾顏色系統(tǒng)作了進一步研究，孟塞爾又根據(jù)實際情況和光譜光度測量及視覺實驗，并按視覺上等距的原則對孟塞爾圖冊中的色樣進行了色樣修正和增補。新標系統(tǒng)中的色樣編排在視覺上更接近等距，而且對每一色樣都給出相應(yīng)的CIE1931色度學(xué)系統(tǒng)的色度坐標，即Y、x、y值。這也是我們目前色差儀所使用的孟塞爾顏色空間和常用CIE1976并駕齊驅(qū)。

國際上采用的《孟塞爾新標系統(tǒng)》對于明度的分級是用實驗方法求得的。孟塞爾明度值是按視感覺上的等距離從0~10分為11級，第10級明度值（V=10）由理想的完全反射體代表，它的反射率等于1。然而沒有一種材料的表面具有完全反射的性質(zhì)。實用中，這一系統(tǒng)的所有Y值都是以氧化鎂作為標準的，并規(guī)定氧化鎂的亮度因數(shù)Y=100，而氧化鎂的實際反射率約為97.5%，因此，孟塞爾第10級的明度值的亮度因數(shù)Y0=100/0.975=102.57。根據(jù)視覺實驗所得結(jié)果，孟塞爾明度只與亮度因數(shù)之間的關(guān)系如圖5-32所示，圖中的曲線表明，亮度因數(shù)Y與明度值V之間是非線性關(guān)系。它們之間的函數(shù)關(guān)系，可用五次多項式表示：
Y=1.2219V-0.2311V2+0.23951V3-0.021009V4+0.000840V5
上式的更佳觀察條件是以Y≈20%的中性灰色為背景。孟塞爾明度值V與亮度因數(shù)Y之間的數(shù)值關(guān)系如表1所示。
表1

圖1

色差儀中每一公式對于應(yīng)用者來說都是非常重要，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和了解這些公式的作用才能在不同行業(yè)選擇正確的公式使用。這樣一來顏色的檢測和分析就更加準確。