光源光谱对标志逆反射系数的影响

以光源发射光谱和逆反射材料光谱反射率曲线为基础,通过数据拟合的方式研究了多种光源照射条件下材料逆反射系数的相对关系及其变化趋势。在已有标准A光源测试系统基础上,分别测试氙灯、卤素灯、不同色温白光LED光源发射光谱和红、黄、白、绿、蓝五种逆反射材料的光谱反射率曲线,并通过拟合计算得到同一材料在不同光源照射条件下的相对逆反射系数修正因子。分析结果表明,在可见光范围内具有连续光谱反射率曲线分布的白色材料逆反射系数数值受入射光源光谱变化较小,而单色材料逆反射系数受入射光源光谱差异影响较大,且呈现不同的变化趋势：以卤素光源入射条件下材料逆反射系数测试结果为基础值,不同色温的白光LED、氙灯光源对红色和黄色材料逆反射系数具有正增益效果,且随着光源色温的升高,红色和黄色材料逆反射系数呈下降趋势,降幅最高分别达到47.7%和4.9%;绿色和蓝色材料逆反射系数呈上升趋势,涨幅最高达到16.5%和28.9%。     

渐进式多尺度特征级联融合颜色恒常性算法

颜色恒常性是实现目标检测、三维物体重建、自动驾驶等计算机视觉任务的重要前提。为充分利用图像中不同尺度的特征信息估计光源,提出渐进式多尺度特征级联融合颜色恒常性算法,通过三个卷积网络分支从不同尺度提取图像中的特征信息,通过特征融合得到更加丰富的特征信息,通过级联方式将图像中的浅层边缘信息和深层细粒度特征信息进行融合,提高了颜色恒常性算法的精确性。渐进式网络结构基于加权累计角度误差损失函数提高了算法在面对极端场景光照下光源估计的鲁棒性。在重处理的ColorChecker和NUS-8数据集上的实验结果表明,本文算法在各项评价指标上均优于目前的颜色恒常性算法,可应用于需要进行颜色恒常性预处理的其他计算机视觉任务。     

C-ZnSe:Ga的室温蓝色注入式发光

本文首次报导了C-ZnSe:Ga的室温蓝色注入式发光,测量了有关特性并讨论了发光机理.电致发光光谱具有强的4800A的蓝峰和弱的6300A的红峰.随着正向电压的增加,6300A的自激活发射相对减弱,而4800A的蓝色边缘发射逐渐增强.因此,当电压增加时,发光颜色由红色经黄色和绿色,逐渐变成纯蓝色.在明亮的房间里可以观察到鲜明的蓝色发射.文末提出了ZrSe多色显示的设想.     

交通信号为何采用红黄绿三色

 大自然五彩缤纷,为何交通信号要选择红黄绿这三种颜色;又为何规定“红灯停,绿灯行,黄灯缓行”?表1颜色波长频率红色约625～740纳米约480～405兆赫橙色约590～625纳米约510～480兆赫黄色约565～570纳米约530～510兆赫绿色约500～565纳米约600～530兆赫青色约485～500纳米约620～600兆赫蓝色约440～485纳米约680～620兆赫紫色约380～440纳米约790～680兆赫对比各种可见光的波长,不难发现红、黄、绿这三种色光在可见光谱中波长较长（这三种光的物理性质参见表1）,其中红色光在可见光中波长最长,而黄、绿色光分别居第三、第四。     

展陈照明光源光谱对光敏文物的辐照损伤研究

展陈照明中的光辐照会对光敏文物材料造成褪色、老化等辐照损伤,尤其对字画、染色丝绸、彩绘陶器等颜色非常丰富的光敏性文物损伤巨大,不利文物安全。国内外展陈照明标准为减少对文物的辐照损伤,严格控制照明标准水平,如光敏文物的照度仅50lx,不利于观众更加细致的欣赏这类文物。随着半导体固态光源Light emitting diode （LED）技术的发展,其光谱中不含对文物损伤最大的紫外和红外波段,与传统光源相比具有天然优势,能够实现在相同照度条件下对文物产生更小的伤害。并使得在不增加对文物损伤的前提下,提高照明环境亮度从而改善照明环境水平成为可能。然而,即使仅有可见光光谱,可见光光子能量仍会对材料造成不可逆的损伤。而LED光源光谱多样,甚至有较大差异,在LED光源大规模进入文物展陈照明领域时,如何科学指导博物馆文物照明光源的研发与应用,是改善文物展陈照明环境的关键问题。该研究对常见光敏文物材料进行可见光连续辐照下表面颜色属性变化的测量研究,通过制备常用的国画颜料和植物染料样品（国画颜料主要有硃磦、赭石、三青、花青、胭脂、炭黑、曙红、酞青蓝;植物染料主要有茜草、黄檗、栀子、靛蓝、槐米、苏木、紫草）,利用不同波长单色光和不同色温复合光的LED作为光源,对样品进行大剂量连续辐照实验。辐照过程中,定期测量材料表面颜色的色度学参数L*, a*, b*,以CIE 1976 L*a*b*均匀色空间色差计算方法,求算出不同光谱的LED光源辐照后样品的色差变化。再分别从辐射度学和光度学出发,对比分析具有不同光谱的LED光源对国画颜料和植物染料的长期辐照影响。实验结果表明：不论从辐射度学还是光度学角度分析,相同辐照剂量或曝光量照射后,单色光中短波长的蓝光辐照导致样品的色差最大,绿光次之,红光最小;而在复合光中,高色温LED光源由于蓝光占比较大,对样品的辐照影响明显高于低色温LED光源;目前利用光照度对博物馆照明环境进行评价时,由于蓝光对应的人眼视见函数数值较低,与辐射照度评价相比,蓝光辐照对文物的影响会被进一步低估;相同光照条件下,植物染料的老化程度总体高于国画颜料;黄色系的植物染料（黄檗、槐米）和红色系的国画颜料（硃砂、曙红）在光照过程中更易老化。因此,博物馆展陈照明的LED光源应严格控制蓝光成分,采用低色温的光源更有助于对文物的保护。在今后制定文物展陈照明标准时,应对光源的蓝光占比进行限制。此外,对于黄色系、红色系等光敏文物进行照明时,相应的展陈照明标准应更为严格。该研究对于LED光源在博物馆照明更加合理的研发与应用,以及未来博物馆展陈照明标准改进及照明条件改善具有重要指导意义。     

基于色差分析的不同光源下颜色稳定性研究

产品颜色是衡量产品质量的重要指标,由于产品流通环境中光源的变化无法避免,产品颜色必然受到光源变化的影响,因此研究不同光源下颜色的稳定性具有现实意义。以D65光源为标准光源,以A光源、F2光源为试验光源,选择大量色块作为样品,用不同光源下样品色差大小来衡量不同光源下样品颜色稳定性。通过对不同兴奋纯度的样品的分析,发现样品色差与其兴奋纯度是正相关的;通过对不同主波长/补色波长的样品进行分析,发现样品色差与其主波长/补色波长密切相关。样品主波长在479 nm时,色差较大,ΔE_ab*（D65/A）、ΔE_ab*（D65/F2）分别为14.50、13.81;样品主波长在561 nm时,色差较小,ΔE_ab*（D65/A）、ΔE_ab*（D65/F2）分别为5.17、2.78。将主波长/补色波长与色相对应后,发现紫、黄、黄绿等色相的样品在不同光源下色差较小,而红、青、浅蓝等色相的样品在不同光源下色差较大。结果表明,不同光源下颜色稳定性与其兴奋纯度以及主波长/补色波长有关。在实际生产与应用中,可以通过以下2种方式提高不同光源下产品颜色的稳定性:一是选择兴奋纯度较低的颜色;二是选择特定色相如紫、黄、黄绿等色相的颜色。     

彩绘瓷片的拉曼光谱分析

本文利用显微共焦拉曼光谱仪和傅里叶变换拉曼光谱仪,结合微聚焦X射线荧光光谱仪,对广州发掘出土的清代中期的彩绘瓷片进行了测试,分析了彩绘瓷上红色、蓝色、黄色、绿色、粉红色和黑色颜料以及彩绘上的腐蚀物。研究表明,红色颜料的着色剂为赤铁矿(α-Fe_2O_3),其颜色亮度的变化与其晶体晶格结构的变化有关,黄色颜料并不属于锑黄,而是铅锡黄Ⅱ型,样品5蓝色颜料是钴蓝(CoO·Al_2O_3),黑色颜料是氧化锰(MnO),彩绘的腐蚀物主要为碳酸铅、磷酸铅、炭黑等。其结果,对彩绘瓷器的保存与保护提供了一定的依据。     

GaN的最佳生长条件及其n—型层、绝缘层的性质

本文研究了GaN在蓝宝石衬底上的成核和生长过程。用最佳生长参量制得平整、透明、重复性好的大面积GaN层。在n——型GaN层上生长;掺Zn的GaN多层结构。在此结构上制作的器件呈现出从橙色至深蓝色的电致发光。该发光是在低电压下得到的:2.4V为橙色,2.6V为黄色,2.8V为绿色,3.2V为蓝色。深绿色和蓝色发光器件的外功率效率约为10~(-3)。     

全色彩RGB灯电控光源设计研究

介绍星敏感器和星模拟器在航空器空间姿态确定中的作用和地位及其基本工作原理。依据色度学理论与公式,分析如何使用红、绿、蓝三原色合成各种颜色的光源,并推导三原色色品坐标和亮度与合成光源色品坐标之间的数学方程式。在理论研究的基础上,设计一种以全色彩RGB灯作为发光器件的静态多路星模拟器电控光源。在实验室条件下,对电控光源系统输出光功率和峰值波长的稳定性进行测试实验,并给出实验结果。实验结果表明:单个光源的短期稳定性均优于1/1 000。     

光谱成像的图像颜色恒常性计算方法

光谱成像可以记录拍摄场景的光谱信息,从而实现颜色的高保真复现,图像的光谱信息通常同时混合了物体的光谱信息和光源信息,所以现有的光谱成像颜色还原需要通过提前放置的标定板或已知光谱特性的物体获取拍摄环境的光源信息,再进行图像的颜色恒常性校正。但光谱相机在实际使用过程中,通常难以满足上述条件,从而对图像高保真颜色还原提出挑战。针对此问题,提出一种光谱成像的图像颜色恒常性计算方法,将光谱成像系统获得光谱数据转换到XYZ颜色空间,并将图像分区域进行统计得到图像的统计点,通过大量常见光源的分布规律,给统计点施加位置权重和色温权重,同时设置亮度权重去除图像中过暗和过饱和的统计点,利用加权平均获得环境光的色度参数,根据需求将图像的XYZ颜色空间数据转换到RGB颜色空间,根据环境光的色度参数计算图像不同通道的增益,从而完成光谱图像的颜色恒常性计算。为了验证所提出算法的有效性,对140张光谱图像进行处理,计算算法得到的环境光色度参数和真实光源色度之间的再现角误差,对校正结果进行评价,结果表明提出的算法明显优于光谱图像不做处理和灰度世界法。为进一步分析算法校正结果与人眼感知之间的联系,设计颜色心理物理学实验...     

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。     

RCA公司制成蓝色发光二极管显示器

据Electronics 46(3),1973报导,美国RCA公司制出蓝色发光二极管显示器。这种蓝色发光二极管是一种“金属—绝缘体n型(MIN)”器件,在室温下工作。它由宽禁带材料氨化镓(3.5伏)做成。这种材料透明于可见光。这种透明性意味着,通过控制杂质可产生各种颜色,包括其它Ⅲ—Ⅴ族化合物如磷砷化镓和磷化镓等所能得到的红色、黄色和绿色。     

照明光源及纸张色彩对传统书法作品展陈喜好的影响

书法是中国传统文化独有的文字艺术表现形式。书法作品的展陈喜好,其实质为色彩组合喜好中的色彩图形喜好问题。本研究针对现阶段书法作品展陈方式在颜色科学层面缺乏合理依据的问题,以主客观实验为基础,就照明光源及纸张色彩对传统书法展陈喜好的影响进行了分析与讨论。研究首先通过相关色温2 500, 3 500, 4 500, 5 500和6 500 K共五种典型LED照明光源相对光谱功率分布以及白色、黄白、浅白、红色、橙色共五种典型书法纸张光谱反射率信息的测量,获取光源及纸张色彩原始信息,并分别将其转换至CIEXYZ以及CIECAM02颜色空间。随后,将光源及纸张色彩属性与基于40名观察者心理物理学实验的1 000组书法展陈喜好数据进行关联性分析,进而从相关性分析、多元回归分析以及正态分布分析等多个统计学角度对传统书法作品展陈喜好的影响因素进行讨论。实验结果显示,传统书法作品展陈照明喜好与普通场景色彩喜好相比具有显著的特殊性,其喜好程度与明度对比、色相对比等色彩属性相关性较低,而主要受光源因素的影响。本研究的开展,将为当前传统书法作品的展陈照明工作提供有效的理论与方法参考,对于当前博物馆及美术馆的光源设计工作具有一定的指导意义。     

基于Land实验的可见红外伪彩色图像融合方法

由Land在研究人类视觉颜色恒定性现象时从所做的某个实验出发,通过对该实验中所用红、绿色滤波片的理想化假设以及光源的等能分布假设,并建立红外图像与红色透明片、可见光图像与绿色透明片的对应关系,得到Land实验启发下的新的伪彩色融合算法。通过与Toet伪彩色融合算法的结果比较,说明了该方法的有效性。进而借鉴Toet算法中强调图像特有成分的思想,使本算法输出更丰富、更逼近真实景物的色彩。     

应用环境光传感器的颜色恒常性算法

现有的颜色恒常性算法在常规场景中通常能获得准确、稳定的光源颜色估计结果，但在内容单一、具有大面积单一颜色表面的低颜色复杂度场景中仍有较大概率出现超容限的估测误差。利用设置于摄影镜头旁的环境光传感器，提出一种应用环境光传感器的颜色恒常性算法。首先建立传感器置信度评估模型，然后针对不同置信度设计基于颜色空间转换与基于传感器辅助中性色像素提取的两种光源颜色估计方法。此外，还建立包含传感器测量结果的数据集。测试结果表明，相比现有具有最高精度的同类算法，所提算法的角度误差均值、中位数、最差25%均值分别下降32%、21%、41%。所提算法应用于常规场景和低颜色复杂度场景时均具有优势。     

基于遗传算法选择多光源下的光谱反射率重构研究

为解决基于RGB三通道信息值重构光谱反射率精度不理想的问题,提出了一种优化的基于RGB三通道信息的光谱反射率重构算法。首先编码产生随机选择多个光源的个体,RGB三通道值通过多项式回归算法预测多个光源下的三刺激值,并采用伪逆法进行多光源下的光谱反射率重构,然后将样本的重构精度作为个体的适应度评估值,以优胜劣汰,适者生存为原则对个体进行选择、交叉、变异操作,最后得到适用于颜色样本光谱重构的多个光源与基于这些光源重构得到的光谱反射率。实验选用Munsell颜色集作为训练样本集,RC24色卡、SG140色卡作为检测样本集,8个标准光源和82个发光二极管光源作为实验光源,采用该算法从90个光源中选取最优的光源组合并重构得到样本的光谱数据,并与Zhang提出的基于穷举法选择的多光源下的光谱重构方法和A光源下的伪逆法进行了重构精度对比。实验结果显示该研究提出的方法随着光源个数的增加,光谱反射率重构精度提高,特别是光源个数增加到3时,光谱重构精度提高的幅度最大。在三种重构方法中,该方法重构RC24的平均色差和平均光谱均方根误差分别为0.332 4和0.002 9,而Zhang的方法与伪逆法的平均色差分别为0.429 3和3.266,平均光谱均方根误差分别为0.029 7和0.004 8;该文方法重构SG140的平均色差和平均光谱均方根误差分别为0.486 2和0.007 3,而Zhang的方法与伪逆法的平均色差分别为0.544 8和3.821 9,平均光谱均方根误差分别为0.035 6和0.013 3。结果表明基于多光源下的光谱反射率重构精度明显优于基于单个光源下的重构精度,而基于遗传算法的多光源选择方法又优于穷举法,它能够根据颜色样本自动寻找到最优光源组合,从而基于最优多光源下的三刺激值重构样本的光谱反射率,提高了光谱反射率重构的精度。     

彩色有机薄膜电致发光及动态矩阵显示

研究了绿色、红色、蓝色和白色4种有机薄膜电致发光器件.通过掺杂得到了高稳定性的绿色及红色器件,绿色器件的半寿命达14000小时(初始亮度100cd/m²),红色器件的半寿命为7500小时(初始亮度50cd/m²).还研究了具有空穴锁定层及非锁定层的多种不同结构和材料的蓝色及白色器件.研究表明无论蓝色还是白色器件,具有空穴锁定层的器件稳定性较差,老化过程中界面势垒的变化很大.非锁定层的蓝色及白色器件中,新材料JBEM比DPVBi有更优越的性能.JBEM构成的蓝色器件的半亮度寿命为1035小时(初始亮度100cd/m²).由JBEM构成的白色器件中,由蓝色及红色掺杂在同一层的器件得到最好的稳定性,其半亮度寿命为2800小时(初始亮度100cd/m²),而且它具有发光颜色不随电流变化而变化的特点.在稳定性改善的基础上研制成功96×60线,分辨率为2线/mm的绿色及白色矩阵显示屏,还利用选择蒸发的方法制造了彩色矩阵屏,设计和研制了驱动及控制电路,实现了动态显示.     

空间扫描型光纤法布里珀罗传感解调中LED光源的影响研究

结合恢复单色频率绝对相位解调算法研究了光源输出参数对空间扫描型光纤法布里珀罗传感解调影响。建立了相位解调值随光源中心波长变化的数学模型,通过改变光源光功率和光谱进行了解调实验研究。结果表明压力解调值的误差值与光源输出光功率有关;当温度升高时光源光谱会产生红移,使压力解调值产生误差;解调值与光源光谱中心波长满足二次函数关系。实验结果与理论分析一致,在140kPa范围内保证0.1%的解调误差时,光源光谱中心波长波动小于1.79nm。     

双棱镜干涉研究光源的相干性

空间相干性问题来源于扩展光源不同部分发光的独立性,表现在波场横向相干范围;时间相干性来源于光源发光过程在时间上的断续性,表现在波场的纵向相干范围. 本文从干涉条纹的可见度出发,对双棱镜干涉实验中的相干性问题进行分析讨论,推导出相干长度和临界宽度公式,给出双棱镜干涉实验测量光波临界宽度和相干长度,以及估测滤光片单色性的实验方法.     

利用手机帮助红绿色盲患者辨色

日本研究人员日前宣布，他们开发出了一种智能手机的应用，可以通过变换图像，使红绿色盲患者也能够分清红色和绿色。通常红绿色盲患者把整个光谱看成两种基本的色调，长波部分的红、橙、黄、绿为黄色，短波部分的青、蓝、紫为蓝色。