光色感知的多元影响因素
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光色设计、评估、生产和检验领域的从业者都知道,颜色感知的主观性对于消费者的视觉体验至关重要。是否每位消费者对颜色的感知都一致,是衡量成果的关键。在我们上期的光色专栏探讨了不同的取值方案之后,这次我们将更详细地讨论影响光色感知的因素,以及如何将光色测量设备的精确度与人眼对颜色的识别能力相融合。
人眼对颜色的识别机制
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让我们先简要回顾一下人眼是如何识别颜色的。
光线穿过眼球的角膜并由晶状体聚焦到视网膜上,形成一个颠倒的图像。视网膜上的视杆细胞负责感知光线的明暗变化,它们帮助我们在光线不足的环境中辨识物体。而视锥细胞则是辨识颜色的关键,它们对红、绿、蓝三原色敏感,通过这些颜色的不同组合,构建起我们所看到的缤纷世界。
视网膜结构的影响
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眼球的截面揭示了视网膜的结构,其中的细胞层放大显示了如何捕捉光线,并将信号传递给视杆和视锥细胞进行处理。视杆和视锥细胞的分布遍及整个视网膜,赋予了我们感知颜色的能力,并适应不同的光照环境。眼球中心的凹陷部分,即中央凹,仅含有视锥细胞,这个区域对色彩视觉尤为重要。当光线和颜色信息被眼睛捕获后,这些信息会通过视觉神经传递到大脑,大脑随后迅速解读这些信息,让我们了解视野中的内容。
影响人眼光色感知的原因有很多,我们先一起来看看常见的两种现象。
视觉疲劳现象
随着越来越多的汽车内部配件采用各种光色设计,例如直接照明、反射照明、透光设计和投影照明,人们希望这些配件在车内不同位置都能展现出一致和和谐的光色效果。在智能驾驶舱中,任何细微的颜色差异都可能对消费者的感知产生显著的影响。
我们时常会遇到上图这样的情况:中间的圆点,到底是黑色的还是白色的?长时间注视某一产品,随后所有产品似乎都出现了变化,即使是合格的样品也可能看起来有所不同,让我们怀疑自己的判断是否受到心理影响。这是一种常见的视觉疲劳现象。通常,眼睛会需要一定的时间去适应。最好的做法是闭眼休息一下,或者观看中性灰色的区域,直到颜色感知恢复正常。
背景干扰现象
看这张图片,两个光色科技的标志颜色是否一致?
左边的标志似乎更深、更偏蓝色,而右边的看上去更亮、偏红色。这是因为我们对颜色的感知依赖于主观经验,不存在所谓的绝对颜色。实际上,当我们遮住条纹来看颜色时这两个标志的颜色是一样的。环境中的条纹颜色不同,导致我们的大脑下意识地感知为不同的颜色。这种现象在互联网上也引发了广泛讨论,如一件裙子到底是蓝黑还是白金色的争议。
实际上,这种现象在全国各地依赖视觉检查的生产线上每天都在发生,也是整车色差存在的间接原因。对于需要评估和比较汽车智能座舱光色的情况,理解所有可能影响颜色感知的因素变得至关重要。
那么,针对这两种现象对光色分析和比对工作有什么影响呢?我们需要了解光线是如何影响色彩认知的,并有意识的明白自己的眼睛可能受到视觉错觉的影响,并采用光色科学工程师提供的策略来克服这些挑战。
1. 针对于疲劳的视觉,使得人眼难以做出精确的色彩评判,尤其是在经历了强烈色彩刺激后。评估前应让眼睛得到适当的休息,迅速进行评估,之后再休息,然后重复评估过程。适当休息的频率应该以样品表面的复杂程度是正相关的。
2. 良好的观察环境对于色彩评估至关重要。在不同的光照条件下,同一种光色可能会显现出不同的效果。在不同的条件下面样品的观察可能不同,这就要求被观察样品应该在黑色的暗室中进行,同时被测品的被侧面,发光区域大小等应该尽可能的一致和相同。
色差数据与目视评估的一致性分析
进一步地在光色管理领域,成像式色度计进行产品光色的评估分析,无疑是较为科学和客观的方法,一般情况下产品光色评估数据与目视评估结果是比较一致吻合的。即:光色测试值差距较小时,眼睛看不出色差;光色测试值差距较大时,目视差异很大。
但有时我们会碰到不一致的情况,光色测试值已经在较小范围了,但我们目视无法接受;光色测试值很大,但眼睛看上去样品色差不大,可以接受。造成不一致的可能原因有很多,很难用一两个因素一笔概括,但是仍然可以通过下列方面进行检查:
首先,从仪器选择和设置方面分析:
0
1
仪器是否被正确地使用
数值测试接近,是否是因为设备曝光参数选择上出现了不合理的状况?光圈和焦距的选择是正确的吗?标定文件是否进行了正确的选择?同时对于发光件频率问题,取值时是否有了针对性的设置?
样品过曝
设备处于合理状态
0
2
测试设备的架设合理吗?
对于光学测试来说,测试角度对结果的影响比较大,这也是分段取值和整体取值间差异的来源。我们要时刻警惕,测试设备的取值角度是合理的角度吗,取值距离在描述产品细节时,是否具有足够的像素?
样品像素过少
样品像素合理
0
3
阈值的设置和表色体系的选择合理吗?
其实这个是一个老生常谈的问题,CIE1931和CIE1976在色彩均匀性的表现上其实并不一致,阈值和表色体系的选择会是一个时刻需要警觉的问题。例如:在CIE1931坐标系下0.01的色坐标偏差在绿色区域中,可能是一个可以容忍的偏差。在蓝色区域中,却是一个灾难级的表现。
CIE1931
CIE1976
最后,结合目视与设备取值的具体情况来看应该如何做到目视与设备的统一:
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1
环境检查
观察的区域应该在暗室内进行,并且比对样件的发光区域大小情况,被照面情况,甚至于氛围灯叠放的前后情况,应该以一种可以被固定可以复现的方式进行。
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2
测试的方法
对于目视的方法来说,由于人眼可以很轻易的从各个角度进行观察,需要对测量条件进行一些相应的设置,光色科技的研发人员通常会在文件中会进行这样的要求,人眼的观察角度以及观察方式与设备的取值角度或者方式应该是一致。光色科技会建议采用固定的平台,使得观察者以及待测品位置相对固定,评价基于一个统一的条件下。
使用实验室精准检测平台进行测试条件的统一
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3
合理的休息
眼睛作为颜色的接受者,与大脑一起工作形成颜色感受,这个过程是相当复杂的。最后的感知除了受物体本身的光学特性影响外,还与眼睛的结构状态,身体和心理状态有极大的关系,人的文化背景等有关系。最基本的,我们要排除评估者的视觉有任何生理缺陷,比如色盲或弱势,状态疲惫工程师进行测试。这方面有很多光色识别工具可以对个体的颜色敏感性进行测试和分析,避免不合适的人员参与到光色评估工作中来。
行业在不断前进,为了实现更准确的光色数据化标准化,还有很多团队在这方面做深入研究和努力,让数据与目视感受更为统一,克服评估过程中间引入的种种误差。光色科技希望利用现有的工具和检测系统,通过技术的革新以及合适的设置和方法,助力推进行业的发展。
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原文始发于微信公众号(光色科技OPTCO):【技术文章】目视氛围灯总成为什么会与设备结果产生偏差