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(shí)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(shí)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)顏色樣品，匯編成顏色圖冊的。1929年和1943年美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）和美國光學(xué)會（OSA）對孟塞爾顏色系統(tǒng)作了進(jìn)一步研究，孟塞爾又根據(jù)實(shí)際情況和光譜光度測量及視覺實(shí)驗(yàn)，并按視覺上等距的原則對孟塞爾圖冊中的色樣進(jìn)行了色樣修正和增補(bǔ)。新標(biāo)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(biāo)，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(biāo)系統(tǒng)》對于明度的分級是用實(shí)驗(yàn)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(shí)用中，這一系統(tǒng)的所有Y值都是以氧化鎂作為標(biāo)準(zhǔn)的，并規(guī)定氧化鎂的亮度因數(shù)Y=100，而氧化鎂的實(shí)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)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(zhǔn)確。