发布时间：2024年12月16日
CIE 1931 和 CIE 1964 是两个国际照明委员会（CIE）定义的标准色度观察者模型，主要用于描述人类视觉系统对光谱的响应。它们的主要区别在于观察角度、适用场景和光谱匹配函数的定义。
主要区别
| 特性 | CIE 1931 (2°标准观察者) | CIE 1964 (10°标准观察者) |
| 观察角度 | 视野角为 2°，对应人眼的中央凹区域 | 视野角为 10°，对应人眼的中央凹外更大范围 |
| 适用场景 | 小视场颜色匹配实验（小样本或单一光点） | 大视场颜色匹配实验（更大面积的颜色样本或光源） |
| 光谱匹配函数 | 定义了 $(x̄(λ), ȳ(λ), z̄(λ))$ 的 2° 光谱匹配函数 | 定义了 10° 光谱匹配函数，考虑了更大的视场对视觉的影响 |
| 历史背景 | 于 1931年 基于 Wright 和 Guild 的颜色匹配实验数据建立 | 于 1964年 基于 Stiles 和 Burch 的改进实验数据建立 |
| 观察者定义 | 仅覆盖中央凹区域的光感受器，主要是视锥细胞 | 包括中央凹和周边区域，更全面地描述人眼的颜色感知 |
| 光谱范围 | 380nm 到 780nm | 380nm 到 780nm |
| 视觉敏感性 | 更适合小视角、聚焦的颜色感知，例如精细图像或小样本光源的实验 | 更适合大视角、分散注意力的颜色感知，例如大面积显示器或场景光源 |
1. CIE 1931 2°标准观察者
背景
• 基于 Wright 和 Guild 在 1920-30 年代的实验数据。
• 2° 的视场对应人眼中央凹区域的光感受器，这是人类视觉中对细节和颜色最敏感的区域。
应用场景
• 精确颜色匹配：适用于小尺寸色样或光源的颜色匹配实验。
• 工业标准：广泛应用于印刷、涂料和显示技术的色彩管理。
光谱匹配函数
CIE 1931 定义的色度匹配函数为： $(x̄(λ), ȳ(λ), z̄(λ))$，通过实验获得。
局限性
• 仅代表中央凹区域的颜色感知，对于大视野颜色感知不足，尤其是在人眼感知边缘区域。
2. CIE 1964 10°标准观察者
背景
• 基于 Stiles 和 Burch 在 1950-60 年代的大视场实验数据。
• 10° 的视场覆盖中央凹及周围区域，考虑了周边视锥细胞对颜色感知的贡献。
应用场景
• 大视场颜色匹配：适用于较大面积的色样或场景光源的实验。
• 照明评估：例如在建筑和室内设计中评估光源的颜色表现。
• 显示技术：适合大屏幕或大面积颜色应用场景。
光谱匹配函数
CIE 1964 定义了新的光谱匹配函数：定义了 10° 光谱匹配函数。
改进点
• 更全面地考虑了中央凹外区域的颜色感知，实验样本数量更多，数据更可靠。
选择使用哪种标准？
使用 CIE 1931 的场景
• 小色样或小光点的颜色测量。
• 精细色彩匹配和测量。
• 已建立的工业标准（如 ISO 和 ASTM 中大量采用）。
使用 CIE 1964 的场景
• 大视场下的颜色评估。
• 需要更全面地考虑人眼周边区域的颜色感知。
• 更接近实际场景的颜色再现需求，例如室内照明设计。
总结
标准 优点 局限
CIE 1931 精确描述中央凹的颜色感知；广泛用于工业色彩管理和小色样测量 对大视场颜色感知不足，不能反映中央凹外区域的视觉特点。
CIE 1964 更全面的颜色感知模型，适用于大视场和真实场景 在某些工业应用中不如 CIE 1931 广泛使用。
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