
【化】 spectrocolorimetry
spectrum
【計】 light spectrum; spectra
【化】 optical spectrum; spectrum
【醫】 spectro-; spectrum
【電】 colorimetry
光譜色度學(Spectrophotocolorimetry)是光學與色度學交叉領域的重要分支,其核心是通過光譜分析方法定量描述物體顔色的物理特性。該學科結合分光光度技術(spectrophotometry)與色度學(colorimetry),利用可見光波段(380-780 nm)的波長分布特征,建立顔色與光譜輻射量之間的數學模型。
在技術原理層面,光譜色度學以國際照明委員會(CIE)建立的标準色度系統為基礎,通過測量物體表面或介質的光譜反射/透射率曲線,結合CIE标準觀察者光譜三刺激值函數,計算得到CIE XYZ色空間的色坐标值。這一過程需嚴格遵循CIE 15:2018标準中規定的測量條件與計算方法。
現代光譜色度學系統主要包含三大技術模塊:
該技術在多個工業領域具有關鍵應用價值,包括:顯示器件色域檢測(依據IEC 61966-2-1标準)、印刷品色差控制(參照ISO 13655:2017)、材料老化色度評估等。清華大學顔色科學與工程國家重點實驗室的研究表明,現代高精度光譜色度儀的色差測量不确定度可達ΔE<0.4(CIELAB體系)。
學科發展史上,1931年CIE XYZ系統的建立和1964年CIE補充标準觀察者函數的修訂,構成了光譜色度學的理論基石。當前技術前沿聚焦于超光譜成像(hyperspectral imaging)與人工智能算法的融合創新,相關進展可見于《光學學報》2023年發布的《多光譜顔色再現關鍵技術綜述》。
光譜色度學是結合光譜分析與色度學理論的交叉學科,主要用于通過光的波長分布特性定量描述顔色屬性。以下是其核心要點:
光譜色度學通過分析光的光譜功率分布(不同波長的光能量分布),結合人眼視覺特性,建立顔色與物理刺激之間的量化關系。其核心目标是實現顔色的客觀測量與标準化,例如判斷不同光譜組成的顔色是否在視覺上匹配。
光譜分析
複色光經棱鏡或光栅分光後,形成按波長排列的光學頻譜,如日光色散後呈現的彩虹色帶。光譜數據是顔色物理屬性的基礎。
色度學參數
光譜色度學為顯示技術、印刷、照明設計等領域提供理論支撐,解決了顔色“物理量-感知量”轉換的難題,推動顔色科學從主觀描述走向客觀量化。
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