布面均匀性的色度学基本理论(一)

文摘   2024-08-17 16:30   浙江  


人眼不但对颜色的色相和深浅区分是有阈值的,在距离上也有阈值的。

 一,空间混合

人眼的视网膜是有最小感色细胞尺寸,外界感色投影小于这个尺寸,人眼就不能看到两种颜色,而是看待两种颜色的混合色,这个就是喷墨打印机喷出的是不同颜色墨点,但人眼看到的图像却是一块净色的原因。根据这个原理,可以求出视觉混合阈值视角,然后根据视角值,来计算各个场景下图像/布面色点间的临界距离,进而得出墨点DPI或混纺纤维的临界纤度。以下为求解过程:

据测定,一个直径约1.5毫米的色点,在距离人眼5米时,它在视网膜上的投影直径约为4.9微米,大致等于一个能够感受色彩的感色细胞的直径。因此,人眼能够辨别区分颜色的临界视角为0.017189度

一般正常看布在30-50厘米左右,则这时如果人要看不出色花,两者要产生混色效应,则两个色点之间最小距离为0.015厘米。

在混纺织物中,假设纤维的混合是充分且均匀的,即在比例范围的是数学条件下,不存在单种纤维不均匀的聚集,必然有一个纤维是完全以单根纤维状态分布在混纺纱线中的。那么布面视角混纺的均匀性与纤维直径正相关,两根纤维的直径之和不能大于0.015厘米,即单根小于0.0075厘米。按照1.5g/立方厘米的纤维密度计算,其临界纤度为2.94tex,远大于纺织常用纤度。

二,色相的识别阈值与差异

人眼所能识别的颜色,在一端波长从400到700 nm左右的连续光谱上,分别为红橙黄绿青蓝紫等。在这条连续光谱上,波长发生了多大的变化就会被人眼感知到,是两个不同颜色?这个在不同波段,人眼的感知能力或敏感度是不同的(这也是色度空间不均匀的原因之一)。

在480nm和590nm附近,波长差异1nm就会被人眼感知,也就是说在红橙色区和蓝绿色区,人眼远比电脑敏感。而在550nm附近,波长差异要超过2nm,才会被人眼感知,即在黄绿过度区,人眼其实并不敏感。

另外,色相和波长的关系并不是一成不变的,它还是随光强度的变化而变化。例如在2000视网膜照度下的525nm的绿色,在10照度下,波长要增加至546才会和之前同色。


三,深浅的觉察阈值

  人眼对于明度的觉察阈值,目前还没有看到清晰的数值,但在不同色相(波长)上,人颜对明度的感知敏感性也存在非常大的差异。

可以看到,人眼对波长555nm的黄绿光感受性最高,即这个波长下只需要很小光能量就能达到其他颜色的要很大光能量达到的明度。

未完待续

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