印刷样品恰可察觉小色差辨色阈值的研究Ⅱ:色差公式分析与评价

利用由对印刷样品恰可察觉小色差的辨色阈值实验得到的CIELAB颜色空间中的视觉数据,对四个典型色差公式CIELAB、CMC、CIE94和CIEDE2000在辨色阈值水平上的色差预测性能进行测试和评价.不同色差公式计算的印刷样品小同颜色区域的恰可辨别小色差阈值不同,色差公式CIELAB除在灰色区域色差阈值低于其余典型色差公式外,在其他颜色区域均高于典型色差公式.对于原始形式(kL=kC=kH=1)的色差公式,CIEDE2000与人眼的视觉匹配程度最好;采用对kC:kH进行优化后的CIEDE2000色差公式,色差预测性能在颜色空间均有不同程度的改善,其中对灰色和高彩橙颜色区域的性能改善最大.     

基于不同颜色方向和空间频率的彩色对比灵敏度特性研究

为了研究不同空间频率和颜色方向的彩色对比灵敏度特性,在O.5～11.7 cycle/(°)的空间频率范围内分别在6°和10°视场下以灰色或红色为颜色中心,在CIELAB颜色空间的等亮度面上选取6个颜色方向,采用交叉阶梯法通过心理物理视觉实验测得以色差阈值倒数定义的彩色对比灵敏度.基于实验数据比较了不同颜色方向上低通形式...     

一种为人眼阈值测量提供颜色的装置

人们一直关注视觉阈值测量与诊断的研究,近年来人眼及其他视觉传感器的色差阈值测量与研究开始引人关注。讨论了一种基于由两路颜色积分球均匀光源共轭产生的可精密调控颜色及其色差目标的装置。该装置基于麦克亚当椭圆理论,选择CIE LUV均匀颜色空间及其色差公式来表示颜色并计算色差ΔE的大小,可实现在较大色域范围内不同颜色中心在不同方向上的颜色宽容量和色差阈值的测量,可为被试者提供色视觉功能的诊断。     

改进的CIELAB均匀颜色空间

颜色学的发展依赖于感知现象和实验数据。随着视觉色差实验数据的增加,人们试图探索研发与CIELAB颜色空间一样简单,但更加均匀的颜色空间。分析了CIELAB颜色空间的特性,并基于这些特性提出了包含4个参数的颜色空间,称之为MLAB颜色空间。新颜色空间参数的确定是非线性约束优化问题,可保证优化后的空间能很好地预测由国际照明委员会专家组收集的视觉色差数据集COM-corrected。基于COM-corrected数据集的比较表明,MLAB颜色空间显著优于CIELAB颜色空间。基于色调线性数据集和椭圆数据集的测试表明,MLAB颜色空间较CIELAB颜色空间也有一定程度的进步。     

用阴极射线管显示器研究辨色阈值Ⅰ:实验数据及人眼颜色视觉特性分析

为了研究人眼在辨色阈值水平上的颜色视觉特性,在阴极射线管(CRT)显示器上显示颜色刺激,采用交叉阶梯法进行心理物理实验,在CIE1976a*-b*平面上分别测得3名色觉正常的观察者在5个CIE基本颜色中心区域的辨色阈值。采用性能因子PF/3讨论观察者的测试精度,并以色度椭圆表示辨色阈值实验结果。通过对实验数据的详细处理和分析表明,在等明度的a*-b*平面上各色区及各颜色方向上人眼的辨色特性是各向异性的,即CIE1976a*-b*平面为非视觉均匀;人眼在5个CIE基本颜色中心区域上红-绿方向的视觉色差尺度均小于黄-蓝方向。本文的实验结果可为均匀颜色空间及其色差公式的改进和发展提供原始数据和参考依据。     

基于物体表面色的人眼阈值水平微小色差评价

基于物体表面色样本的视觉评价,测试常用色差公式在人眼阈值水平的微小色差预测性能.由一组21名观察者采用感知法对100个颜色样本对进行视觉实验,获得视觉色差的评价数据,通过观察者精度分析并与BFD和Witt的视觉数据进行对比,验证了本实验数据的有效性.利用实验数据对CIELAB、CMC、BFD、CIE94、LCD和CIEDE2000等六个常用色差公式在人眼阈值水平的微小色差预测性能进行了详细的测试和比较,结果表明国际照明委员会(CIE)推荐的CIEDE2000表现最好,而CIELAB性能最差.     

用阴极射线管显示器研究辨色阈值Ⅱ:典型色差公式评价

利用由辨色阈值实验得到的CIELAB颜色空间中等明度a*-b*平面上的视觉数据,对四个典型色差公式CIELAB、CMC、CIE94和CIEDE2000在辨色阈值水平上的色差预测性能进行测试和评价,并采用性能因子PF/3来表示各色差公式的优劣。对于原始形式(kC=kH=1)的色差公式,CIEDE2000的色差预测性能最好,其次为CIE94和CMC,CIELAB最差。采用对kC和kH进行优化后的色差公式,CIEDE2000的色差预测性能依然最佳,其余三个色差公式的预测性能基本相同;除了CIELAB明显改善外,其他公式的色差预测性能只比原始形式略有提高。色差公式CIEDE2000在黄色和蓝色区域的色差预测性能表现优异,但在灰色、红色和绿色区域的预测性能仍有待进一步改进。     

印刷样品恰可察觉小色差辨色阈值的研究Ⅰ:目视评价实验数据分析

为了研究人眼对反射样品颜色在恰可察觉小色差辨色网值水平上的颜色视觉特性,对印在半光相纸上的17个CIE基本颜色中心区域,约1000对颜色色样,采用心理物理实验方法中的同定刺激法.在CIEl976a*-b*平面上分别测得16名色觉正常的观察者在不同颜色区域的辨色阈值,并以色度椭圆表示辨色阈值实验结果.通过对实验数据的详细处理和分析表明,等明度a*-b*平面非视觉均匀,人眼对一、二象限的色宽容度普遍高于三、四象限的色宽容度,对高彩度的橙色具有最高的宽容度,对蓝色具有最低的宽容度,所有的颜色在红～绿方向的视觉色差尺度均低于黄-蓝方向.实验结果可为均匀颜色空间及其色差公式的改进和发展提供原始数据和参考依据.     

色度学及其进展

颜色是人的感觉器官对外界光刺激的一种反映，是一种知觉量。现代色度学采用心理物理学方法成功地解决了颜色匹配和色差的定量预测。该文对视觉生理、基本匹配实验、三刺激值和色品坐、均匀色空间、色貌预测、颜色信息交流、颜色复现等现代色度学的基本内容和新发展作了简要的介绍。     

小范围内精确控制CRT显示颜色和色差的研究

目前CRT显示器颜色特性化的最高精度大约是0.5ΔEab。一些在CRT上进行颜色和图像视觉评价的实验要求在颜色中心小范围内能更精确地控制显示颜色和色差。实验中采用了线性插值特性化方法,并提出了一种小范围三通道相互影响的颜色控制方法。实验结果表明:该方法对L,a,b控制的精度分别是0.14,0.082,0.103;对三种色差CIELAB,CIE94和CIEDE2000的控制精度分别是0.18,0.18,0.22。     

基于感知颜色空间的灰度图像伪彩色编码

提出了一种基于感知颜色空间的灰度图像伪彩色编码的新方法。首先建立了灰度级和色调、饱和度和亮度等与人的感知颜色特征之间的函数关系。然后通过感知颜色空间到RGB空间的矩阵变换 ,得到相应的RGB值。最后将其分别送入彩色显示器的红、绿、蓝枪即可得到伪彩色图像。建立了相应的数学模型 ,给出了分析和实验结果 ,并对如何获得符合人们视觉习惯的伪彩色图像等问题进行了讨论。根据不同的实际需要 ,可以方便地建立灰度级与颜色的色调、饱和度与亮度的不同对应关系 ,使产生的伪彩色图像符合人们的感知习惯。用该方法得到的伪彩色是近似均匀的 ,即在不同的灰度级上 ,相邻两灰度级对应的色差近似相等     

颜色视觉匹配中显示器颜色色差阈值的评价

为了对阴极射线管(Cathode ray tube,CRT)显示器颜色恰可辨别的小色差阈值进行评价,在中性灰背景下,用编制的颜色匹配程序,在CRT显示器上随机产生颜色,分别调节程序中R、G、B通道的值,使匹配色与随机色达到视觉上的一致,进行颜色视觉匹配实验,测量CRT显示器上随机色和匹配色的L*a*b*值.用不同的色差公式对实验数据分别从明度、色调、饱和度进行比较分析,色差公式评价小色差的性能是CIEDE2000优于CMC(2∶1)和CIEL*a*b*.在a*b*图上绘制实验颜色恰可辨别图.不同色差公式计算的CRT显示器恰可辨别小色差阈值不同.     

基于光源相对光谱功率分布的颜色真值获取方法

嫦娥三号全景相机具有彩色成像模式,在发射前需先进行彩色定标,样本真值的获取是彩色定标的前提。传统方法获取的颜色真值在色差值和视觉感知上都与实际值存在明显的偏差。若直接采用该颜色值作为真值进行彩色定标,影响定标后的色差大小和定标校正后颜色的人眼视觉感知效果。为探索更好的颜色真值获取方法,利用实验室内测得的D65定标光源的相对光谱功率分布,重新定义了转换矩阵中的白点坐标,然后基于CIE颜色计算公式,根据格拉斯曼颜色混合定律,对XYZ与sRGB颜色空间之间的转换矩阵进行了修正,提高了样本真值获取的准确度。另外利用修正后的转换矩阵对sRGB空间的三刺激值曲线进行了重新计算,对标准转换值偏离实际值的原因进行了分析。通过地面试验验证,相对于传统样本真值获取方法,利用该真值获取方法定标后A,B两相机的色差值分别降低了0.8和0.73;定标矩阵校正在轨图像时,色差分别降低了26.50%和34.47%,且校正后的颜色与人眼的视觉感知效果更接近。     

基于不同颜色背景的人眼辨色阈值特性研究

为了研究不同颜色背景对人眼辨色阈值特性的影响,在CIE1976L*a*b*平面上,基于心理物理学的交叉阶梯法测得国际照明委员会(CIE)推荐的5个基本颜色中心分别在该五个颜色背景下的辨色阈值.通过对辨色阈值椭圆的详细分析表明,同一颜色中心的辨色阈值在不同颜色背景下的局部视觉均匀性总体上保持相对稳定,而不同颜色中心的色度...     

CIELUV色差计算公式的实验修正

通过在彩色显示器上所做的主观色差评价实验获得了对ＣＩＥＬＵＶ颜色空间差公式的线性校正，利用校正后的色差公式计算的结果与视觉的主观色差评价十分吻合。     

不同环境光下液晶显示器人眼辨色阈值的研究

为了研究在不同环境光下人眼辨色水平上的颜色视觉特性,通过在液晶显示器上显示颜色刺激,使用心理物理学中的恒常刺激法进行主观实验,获取了CIE1976a*-b*平面上3名标准观察者在暗室、A光源和D50三种环境光下的5个基本颜色中心的主观实验数据。采用性能因子PF/3评价标准观察者的测试重复性和准确性,根据主观实验拟合得到色度椭圆来表示辨色阈值实验的结果。实验结果表明:CIE1976a*-b*平面是视觉非均匀的;在整体上,人眼的辨色灵敏度随着外界光源色温的变大而变小;人眼在三种环境光下的5个颜色中心区域,红绿方向的视觉色差尺度均小于黄蓝方向。实验结果可以为均匀颜色空间和色差公式的改进提供原始数据。     

光环境对使用VDT观看动态视频的视觉感受影响

在室内使用视觉显示终端(visual display terminal,VDT)观看视频的场景中,VDT屏外背景光可以降低屏幕内外明暗对比产生的不适,同时光的颜色与亮度属性会影响人的视觉感受。本研究探索室内光环境对VDT观看动态视频的视觉感受影响,以营造能够提升视觉感受的VDT观影光环境。基于心理物理学方法进行人因工程实验,室内光环境以光的颜色/色温和亮度属性作为自变量：实验一设置3种彩光颜色与3种白光色温条件,实验二设置8种亮度条件。视频材料根据自定义动态程度分为高动态度影片和低动态度影片,测量受试者在不同光环境条件下使用VDT观看视频的视觉感受。研究发现,彩光更被偏好,相比白光具有更低疲劳度、更高舒适度及其他视觉感受,其中绿光照明条件下最舒适;背景亮度在9 cd/m²～30 cd/m²内最为偏好,视觉感受最佳亮度范围为16 cd/m²～54 cd/m²,包括较低的疲劳度、较高的舒适度、氛围、显示屏颜色显示质量,超过330 cd/m²时视觉感受最差。实验结论为室内光环境对人视...     

彩色视觉装置的颜色校正对比实验研究

鉴于利用彩色视觉装置进行在线测量是颜色测量在工业应用发展的趋势,而光源的光谱分布和相机响应函数与人眼的光谱响应曲线的不一致会严重影响测量的精确性,在人工D65光源和LED阵列光源照明下,利用相同的工业相机获取校正图片,采用多项式回归方法在与设备无关空间sRGB和CIEL*a*b*空间进行校正。实验结果显示在校正前平均色差分别为27.68E和16.09E,人工D65光源照明下获取的图片色差较小,校正后不同光源下获取图片的色度趋于一致,分别为2.56E和2.39E。采用sRGB颜色空间,在校正精度、校正步骤、图片显示等方面都要优于CIEL*a*b*空间。以一幅拍摄的实际图片校正为例,显示了色度校正对彩色装置的重要性。     

基于人眼感知特性的彩色图像水印技术研究

结合人眼对比度敏感视觉特性和图像变换域特征,提出了一种新的人眼感知图像误差阈值的计算方法;结合计算的阈值,提出了一种新的彩色图像水印方案,并进行了仿真实验和攻击测试;实验结果表明,含水印图像经攻击后提取的水印信息仍清晰可见,其相似度值在压缩质量因子为50%的压缩攻击下仍能达到0.7371以上,表明提出的水印方案具有较好的透明性和较高的鲁棒性;并且在水印嵌入和提取过程中将原始彩色图像变换到与设备无关的CIELAB颜色空间,从而更好的提高了水印的鲁棒性。综合结果表明提出的水印方案是一种行之有效的水印嵌入和提取方案。     

基于立体舒适度的立体图像感知距离估计

提出了一种基于立体舒适度的双目图像感知距离估计方法.首先,推导双目立体图像的立体深度;然后进行主观实验获取实际人眼感知到的深度,分析其与立体深度间的差异;最后,将立体舒适度作为生理因素,建立感知距离、立体深度与视觉舒适度之间的关联关系,并得出感知距离的计算模型.在IVY公共数据集上进行实验验证,结果表明:当视觉舒适度值较高时,模型预测值的平均绝对值误差与均方根误差较主观评测值分别减少了0.0049、0.0073;而当视觉舒适度值较低时,平均绝对值误差与均方根误差分别减少了0.0721、0.0594.本模型结果更接近人类主观感知到的深度.