|
按照代替定律：凡是在視覺效果上相同的顏色都是等效的，便可互相代替，可以完全不涉及它們的光譜組成。從色度計算來說，若兩個顏色樣品的光譜反射（或透射）率為ρ 1（λ）、ρ 2（λ），在相同的照明條件S D（λ）下，其三刺激值分別為：  ………（5-21）  ………（5-22） 式中 S D（λ）-光源相對能量分布，通常用CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D 65；  -通常用CIE1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值。 如果這兩個顏色樣品具有相同的視覺效果，即它們是同色的，則它們應(yīng)有相同的三刺激值： X 1=X 2，Y 1=Y 2，Z 1=Z 2 由于公式（5-21）與（5-22）相等，可寫成：  …（5-23） 從式（5-23）可以看到有兩種情況： 1、 如果兩個色樣具有完全相同的光譜反射（透射）率曲線ρ 1（λ）=ρ 2（λ），稱這兩個色樣的顏色為同色同譜色。 2、 如果兩個色樣具有不同的光譜反射率曲線ρ 1（λ）≠ρ 2（λ），而有相同的三刺激值，則稱這兩個顏色叫做同色異譜色。 同色異譜色在彩色復(fù)制技術(shù)中，具有非常重要的理論和實際意義。因為在實際生產(chǎn)中，復(fù)制品所用的色料同標(biāo)準(zhǔn)樣品（原稿）顏色的色料不可能完全相同；即使是同一顏色的同一產(chǎn)品，若先后生產(chǎn)時間不同，則所用的顏色色料與配方，往往有很大的差別。用不同色料復(fù)制的同樣顏色，其光譜反射曲線（透射曲線），就有可能不同（ρ 1（λ）≠ρ 2（λ））。例如，彩色包裝印刷原稿有多種多樣（油畫、水墨畫以及彩色照片等），但復(fù)制原稿所用的色料只有黃、品紅、青、黑四種油墨與紙張的白色，它們與原稿顏色的色料完全不同，因此，同色異譜現(xiàn)象大量存在。就是在彩色包裝印刷本身，常常用三原色油墨疊印獲得與黑墨等效的中性灰色；或者用黑墨直接替代三原色油墨以獲得相同的視覺效果；二者顏色相同，但沒有相同的光譜反射曲線，所以它們都是同色異譜色?？梢哉f，彩色包裝印刷完全是用同色異譜色對原稿進(jìn)行復(fù)制的方法。 同色異譜色的特性只有在特定的照明條件下和特定的標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值時，它們才具有相同的三刺激值。如在式（5-21）和（5-22）中，改換標(biāo)準(zhǔn)光源S D（λ）時（保持  不變），就不保持同色了。例如，照明條件由光源D 65改為光源A時的兩個同色異譜色的新三刺激值為：  …………（5-24）  …………（5-25） 計算得出的兩個顏色樣品的新三刺激值是不等的 X 1≠X 2，Y 1≠Y 2，Z 1≠Z 2 這表明式（5-23）不再成立。即具有光譜反射曲線ρ 1（λ）和ρ 2（λ）的兩個顏色樣品的同色異譜性質(zhì)，由于改換了照明光源而遭到破壞，不再保持同色了，所以，同色異譜是有條件的。
同色異譜程度的定量評價
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為了對顏色的同色異譜程度，作出定量的評價，CIE曾經(jīng)在1971年正式公布一項計算"特殊同色異譜指數(shù)（改變照明體）"的方法。這一方法的原理是：對于特定的參照光源（推薦用標(biāo)準(zhǔn)光源D65）和標(biāo)準(zhǔn)觀察者（CIE1931 ）,具有相同三刺激（X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2）的兩個同色異譜樣品，用具有不同相對能量分布的另一測試照明光源（推薦選用標(biāo)準(zhǔn)光源A），所造成的兩個樣品間的色差（ΔE），作為特殊同色異譜指數(shù)Mt。CIE當(dāng)時規(guī)定色差是用CIE1964色差公式計算，如果用其它色差公式計算應(yīng)作說明。
表 5-6
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波 長
nm
|
顏 色 樣 品
|
參照光源D65
S65（λ）
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GIE1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者
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測試光源A
SA（λ）
|
|
ρ1（λ） ρ2（λ）ρ3（λ）
|
  
|
|
400
|
13.61 9.80 15.48
|
82.8
|
0.0143 0.0004 0.6796
|
14..71
|
|
420
|
14.28 5.42 16.05
|
93.4
|
0.1344 0.0040 0.6456
|
20.99
|
|
440
|
13.94 9.32 15.13
|
104.9
|
0.3483 0.0230 1.7471
|
28.70
|
|
460
|
13.74 15.54 13.90
|
117.8
|
0.2908 0.0600 1.6692
|
37.81
|
|
480
|
13.64 22.00 11.92
|
115.9
|
0.0956 0.1390 0.8130
|
48.24
|
|
500
|
13.56 21.86 8.78
|
109.4
|
0.0049 0.3230 0.2720
|
59.86
|
|
520
|
14.17 15.79 7.84
|
104.8
|
0.0633 0.7100 0.0782
|
72.50
|
|
540
|
16.06 9.85 11.55
|
104.4
|
0.2904 0.9540 0.0203
|
85.95
|
|
560
|
27.78 24.47 31.72
|
100.0
|
0.5945 0.9950 0.0039
|
100.00
|
|
580
|
48.48 52.58 62.26
|
95.8
|
0.9163 0.8700 0.0017
|
114.44
|
|
600
|
62.59 63.87 70.20
|
90.0
|
1.0622 0.6310 0.0008
|
129.04
|
|
620
|
67.17 66.90 55.93
|
87.7
|
0.8544 0.3810 0.0002
|
143.62
|
|
640
|
68.76 69.27 48.46
|
83.7
|
0.4479 0.1750 0.0000
|
157.98
|
|
660
|
69.80 71.20 47.24
|
80.2
|
0.1649 0.0610 0.0000
|
171.96
|
|
680
|
71.11 73.37 47.59
|
78.3
|
0.0468 0.0170 0.0000
|
185.43
|
|
700
|
72.61 75.06 47.82
|
71.6
|
0.0114 0.0041 0.0000
|
198.26
|
現(xiàn)舉例具體說明CIE特殊同色異譜指數(shù)（改變照明體）的計算方法。設(shè)有三種顏色樣品，其光譜反射曲線如圖5-54所示，分別為ρ1（λ）、ρ2（λ）、ρ3（λ），它們的數(shù)值列于表5-6中。這三個色樣對于參照光源D65和CIE1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者，是同色異譜色，具有相同的三刺激值，即
X1=X2=X3，Y1=Y2=Y3，Z1=Z2=Z3，
它們相互間的色差值都是零（表5-7）。
圖 5-54
表 5-7
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Ⅰ
光源
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Ⅱ
顏色
樣品
|
Ⅲ
三刺激值
|
Ⅳ
色度坐標(biāo)
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Ⅴ
CIE1976均勻顏色空間及色差
|
|
X Y Z
|
x y
|
L a b
|
△Eab
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|
參照
光源
D65
|
1
|
42.73 33.19 15.18
|
0.4691 0.3643
|
64.31 36.84 34.77
|
標(biāo)準(zhǔn)
|
|
2
|
42.73 33.19 15.18
|
0.4691 0.3643
|
64.31 36.84 34.77
|
0
|
|
3
|
42.73 33.19 15.18
|
0.4691 0.3643
|
64.31 36.84 34.77
|
0
|
|
測試
光源
A
|
1
|
59.23 40.25 4.95
|
0.5680 0.3847
|
69.65 37.79 44.04
|
標(biāo)準(zhǔn)
|
|
2
|
60.01 40.23 5.35
|
0.5680 0.3810
|
69.63 39.63 41.29
|
3.31
|
|
3
|
57.27 40.36 4.78
|
0.5592 0.3941
|
69.73 32.91 45.37
|
5.06
|
當(dāng)參照光源D65改換為測試光源A時，通過計算表明（式（5-24）、（5-25））三種顏色樣品有不同的三刺激值。計算結(jié)果列于表5-7中，從表中可以看到，它們相互間的色差也不再等于零。
表5-7中計算出了各顏色樣品的三刺激值，同時計算了它們的色差。根據(jù)CIE確定同色異譜指數(shù)Mt的方法，導(dǎo)出（1，2）和（1，3）兩對顏色樣品的同色異譜指數(shù)列于表5-8中。表中，同色異譜指數(shù)的計算，是以樣品1為標(biāo)準(zhǔn)樣品，樣品2和3為復(fù)制品；在光源
下，每一個復(fù)制品與標(biāo)準(zhǔn)樣品有相同的顏色（三刺激值）。它們是同色異譜色。但是在測試光源A下，它們的顏色產(chǎn)生了差異，三刺激值不再相同，在復(fù)制品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間產(chǎn)生了同色異譜指數(shù)。
表5-8
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顏色樣品
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同色異譜指數(shù)
|
CIE 1976 ΔEab
|
|
（1，2）
|
MA
|
3.31
|
|
（1，3）
|
MA
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5.06
|
從上面的分析計算，可以得出兩點結(jié)論：
?。? 三刺激值相同、光譜分布不同的顏色樣品叫做同色異譜色。而且從光譜分布的差異，可以粗略地判斷同色樣品的異譜程度。如果復(fù)制品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的光譜反射率曲線形狀大致相同、交義點和重合段多，就表明同色異譜程度低、特殊同色異譜指數(shù)低（色差值?。?，如圖5-54中的光譜反射率曲線（1，2）。相反，如果復(fù)制品與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間的光譜反射曲線形狀很不同，交義點少，那么同色異譜的程度就高。這種根據(jù)光譜分布差異來判斷同色異譜程度的方法 ，是一種很有用的定性判斷法。
2. 史泰魯斯（stiles）和維澤斯基（wyszecki）發(fā)現(xiàn)：兩個異譜的顏色刺激如要同色，則其光譜反射曲線ρ1（λ）與ρ2（λ）在可見光譜波段（400～700nm）內(nèi)，至少在三個不同波長上必須具有相同的數(shù)值。也就是兩者的光譜反射率曲線至少要有三個交叉點。圖5-54中的三種顏色樣ρ1（λ）、ρ2（λ）、ρ3（λ）的情況，已充分說明了這一結(jié)論的正確性。
最后，應(yīng)該注意：在大多數(shù)情況下，精確的同色異譜色匹配（X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2）是很難做到的，一般只能做到近似的同色異譜匹配。例如，在包裝裝潢印刷中的由三原色油墨配專色或三原色網(wǎng)點面積率配專色等，都會存在一定色差。在實際生產(chǎn)中，應(yīng)允許復(fù)制品與標(biāo)準(zhǔn)樣品（原稿）在做同色異譜色匹配時存在色差，只是應(yīng)盡量控制復(fù)制品與原稿的色差，把它限制在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。對于包裝裝潢印刷，這種色差一般應(yīng)為ΔΕab≤6。
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