色彩科学与外观

色彩科学提供了一种测量框架，将光的物理特性和视觉的生理特性转化为数字，从而实现跨设备色彩的一致性规范和再现。

Definition

色彩科学是对色彩感知及其测量的定量研究，色彩外观建模是在不同观看条件下对感知色彩的预测。

Scope

本主题涵盖三色配色和CIE标准观察者、设备无关和设备相关的色彩空间、白点和色适应、相机、显示器和打印机之间的色域和色彩管理，以及考虑观看环境的色彩外观模型。

Core questions

• 如何对颜色进行数值规范，使设备之间保持一致？
• 为什么两种不同的光谱有时看起来完全相同？
• 如何使相机、屏幕和打印件之间的颜色保持一致？
• 为什么相同的颜色在不同的环境中看起来不同？

Key concepts

• 配色和三刺激值
• CIE色彩空间
• 同色异谱
• 色适应
• 色域和色彩管理
• 色彩外观模型

Key theories

比色法和同色异谱

由于三种视锥细胞将光谱简化为三种响应，因此不同的光谱在外观上可能匹配，CIE配色框架通过三刺激值来指定颜色，捕捉这种感知上的等效性。

色适应和外观

视觉系统会忽略照明体的颜色，因此忠实再现需要将三刺激值调整到参考白点，这是色彩外观模型中色适应转换的作用。

Clinical relevance

色彩科学是摄影、印刷、电影和网络中色彩管理的基础，也是显示器和相机校准、品牌和产品色彩保真度以及医学和科学图像精确再现的基础。

History

格拉斯曼定律和三色理论促成了1931年的CIE比色标准；后来的工作增加了均匀色彩空间和色彩外观模型，数字成像使设备无关的色彩管理成为实际需要。

Key figures

• Mark Fairchild
• Brian Wandell

Seminal works

• fairchild2013
• wandell1995

Frequently asked questions

为什么颜色在不同的屏幕上看起来不同？

每个设备生成和解释颜色的方式不同，因此如果没有色彩管理，相同的数值颜色会映射到不同的外观；将设备校准到标准色彩空间可以保持它们的一致性。

什么是同色异谱？

当两个物理上不同的光谱产生相同的感知颜色时，因为人类视觉将每个光谱简化为仅三种视锥细胞响应；这样的同色异谱在一种光照下可能匹配，但在另一种光照下则可能不同。