
【化】 spectrocolorimetry
spectrum
【计】 light spectrum; spectra
【化】 optical spectrum; spectrum
【医】 spectro-; spectrum
【电】 colorimetry
光谱色度学(Spectrophotocolorimetry)是光学与色度学交叉领域的重要分支,其核心是通过光谱分析方法定量描述物体颜色的物理特性。该学科结合分光光度技术(spectrophotometry)与色度学(colorimetry),利用可见光波段(380-780 nm)的波长分布特征,建立颜色与光谱辐射量之间的数学模型。
在技术原理层面,光谱色度学以国际照明委员会(CIE)建立的标准色度系统为基础,通过测量物体表面或介质的光谱反射/透射率曲线,结合CIE标准观察者光谱三刺激值函数,计算得到CIE XYZ色空间的色坐标值。这一过程需严格遵循CIE 15:2018标准中规定的测量条件与计算方法。
现代光谱色度学系统主要包含三大技术模块:
该技术在多个工业领域具有关键应用价值,包括:显示器件色域检测(依据IEC 61966-2-1标准)、印刷品色差控制(参照ISO 13655:2017)、材料老化色度评估等。清华大学颜色科学与工程国家重点实验室的研究表明,现代高精度光谱色度仪的色差测量不确定度可达ΔE<0.4(CIELAB体系)。
学科发展史上,1931年CIE XYZ系统的建立和1964年CIE补充标准观察者函数的修订,构成了光谱色度学的理论基石。当前技术前沿聚焦于超光谱成像(hyperspectral imaging)与人工智能算法的融合创新,相关进展可见于《光学学报》2023年发布的《多光谱颜色再现关键技术综述》。
光谱色度学是结合光谱分析与色度学理论的交叉学科,主要用于通过光的波长分布特性定量描述颜色属性。以下是其核心要点:
光谱色度学通过分析光的光谱功率分布(不同波长的光能量分布),结合人眼视觉特性,建立颜色与物理刺激之间的量化关系。其核心目标是实现颜色的客观测量与标准化,例如判断不同光谱组成的颜色是否在视觉上匹配。
光谱分析
复色光经棱镜或光栅分光后,形成按波长排列的光学频谱,如日光色散后呈现的彩虹色带。光谱数据是颜色物理属性的基础。
色度学参数
光谱色度学为显示技术、印刷、照明设计等领域提供理论支撑,解决了颜色“物理量-感知量”转换的难题,推动颜色科学从主观描述走向客观量化。
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