Метамеризм: понятие, виды

  В качестве исходного наблюдателя принимается либо стандартный колориметрический наблюдатель МКО 1931 г., либо дополнительный стандартный колориметрический наблюдатель МКО 1964 г. в зависимости от размера поля зрения. В данном случае необходимо оговорить, какой из наблюдателей был принят в качестве исходного. [3]

  Индекс  цветового различия рассчитывается по координатам цвета X_1t, Y_1t, Z_1t несамосветящегося стимула 1 и X_2t, Y_2t, Z_2t несамосветящегося стимула 2 относительно тестового излучения t. Для расчета должна использоваться рекомендованная в настоящее время формула для оценки цветовых различий МКО 1964 г. Если используется другая формула, это должно быть оговорено.

  Численные примеры метода, рекомендованного МКО, описаны в книге Джадда и Вышецки [3]. В этих примерах рассматриваются спектральные апертурные коэффициенты отражения трех образцов, которые при освещении стандартным излучением    D65    создают    метамерные    несамосветящиеся   стимулы относительно стандартного наблюдателя МКО 1931 г. (значения рассматриваемых спектральных коэффициентов отражения трех образцов приведены в таблице 2.1)  

Таблица 2.1 – Спектральные апертурные коэффициенты отражения трех образцов, образующих при освещении стандартным излучением  D65 метамерные стимулы относительно стандартного наблюдателя МКО 1931 г.

Продолжение таблицы 2.1

  Следовательно, координаты цвета трех стимулов идентичны:

  X₀ = X₁ = X₂, Y₀ = Y₁ = Y₂, Z₀ = Z₁ = Z₂.

  Из  этого вытекает, что цветовое различие между любой из трех пар стимулов (0, 1), (0, 2), (1, 2) равно нулю.

  При переходе от излучения D65 к А, F1 (излучение теплой люминесцентной лампы с коррелированной цветовой температурой 3000К) , F2 (излучение люминесцентной лампы холодного дневного света с коррелированной цветовой температурой 4000К) и F3 (излучение люминесцентной лампы с коррелированной цветовой температурой 6500К) получатся другие несамосветящиеся стимулы, относящиеся к трем образцам, приведенным в табл. 2.1, с неодинаковыми координатами цвета. Как следствие, цветовые различия между парами уже не будут равняться нулю.

  В табл. 2.2 приведены результаты расчетов координат цветности х, y и коэффициента яркости Y рассматриваемых образцов. Цветовые различия были рассчитаны с помощью формулы МКО 1964 г. В табл. 2.2 приводятся различия лишь для пар (0, 1) и (0, 2). 

Таблица 2.2 – координаты цветности x, у и коэффициенты яркости  Y трех образцов (0, 1, 2) относительно   стандартного наблюдателя МКО 1931 г. при освещении излучениями D65, А, F1, F2 и F3, а также величины цветовых различий между образцами 0, 1 и 0, 2 при освещении каждым из пяти излучений.

  В соответствии с описанным выше методом  МКО определения индекса метамеризма М_t из табл. 2.2 можно заключить, что пары образцов (0, 1) и (0, 2) имеют следующие значения индексов:

  Эти   примеры   показывают,   что  выбор тестового излучения для оценки индекса метамеризма может оказать очень сильное влияние на значение индекса метамеризма. Для обеих пар максимальные значения индекса получаются при тестовом излучении F1 (люминесцентная лампа 3000 К), минимальные — при F3 (люминесцентная лампа 6500 К). Если за исходное принято излучение D65, аналогичный результат будет получаться в большинстве практических случаев.

  Можно отметить также, что у пары (0, 2) индекс всегда больше, чем у пары (0, 1). Если считать образец 0 исходным, а образцы  1 и 2 — его копиями, предназначенными для воспроизведения исходного цвета при освещении излучением D65, то из расчётов видно, что образец 1 является более удачной копией, так как степень метамеризма у него с исходным образцом 0 ниже относительно лампы накаливания или различных люминесцентных ламп. Однако даже у образца 1 степень метамеризма относительно люминесцентных ламп с низкой цветовой температурой довольно значительна. Если значения индекса метамеризма превышают 2 или 3, нарушение равенства между оригиналом и копией может стать неприемлемым при таких освещениях.

  Сложно  сказать, какое количество различных  тестовых излучений t достаточно для адекватной оценки степени метамеризма. Но для многих практических задач число тестовых излучений может быть ограничено двумя: одно излучение А, а другое — тепло-белая люминесцентная лампа deluxe, например F1.

  МКО называет свой индекс метамеризма M_t частным индексом метамеризма при замене излучения. Индекс имеет специфику в том смысле, что степень метамеризма оценивается с точки зрения использования ограниченного числа специфических излучений. Возможны и другие частные индексы, например, частный индекс метамеризма при замене наблюдателя.

  Частный индекс метамеризма при замене наблюдателя  может быть полезен в двух случаях. Большинство метамерных несамосветящихся стимулов метамерны, как относительно стандартного наблюдателя МКО 1931 г., так и относительно дополнительного стандартного наблюдателя МКО 1964 г. Если используется стандартный наблюдатель МКО 1931 г., стимулы одноцветны при полях зрения от 2 до 4°. Если же применяется дополнительный стандартный наблюдатель МКО 1964 г., то стимулы одноцветны при наблюдении полей зрения с размерами 10° или более. В общем случае стимулы, одноцветные при малых полях, не обязательно останутся одноцветными при больших полях зрения, и наоборот. Величина отклонения от равенства будет зависеть от различий по спектру между двумя стимулами. В этой связи предлагается оценивать различия между спектрами двух стимулов при замене наблюдателя степенью метамеризма между ними. В частности, если два стимула метамерны относительно стандартного наблюдателя МКО 1931 г., т. е. метамерны при полях зрения от 2 до 4°, степень метамеризма между ними может быть определена разницей в цвете, наблюдаемой при переходе к полю зрения 10° или более. При расчете координат цвета обоих стимулов с последующим расчетом цветового различия стандартный наблюдатель МКО 1931 г. заменяется дополнительным стандартным  наблюдателем МКО  1964 г.

  Переход от малого поля зрения к большому при наблюдении несамосветящихся стимулов, возможно, и имеет некоторое практическое значение, однако еще большее значение может иметь случай, когда степень метамеризма оценивается при переходе от одного из двух стандартных наблюдателей МКО к реальным.

  Известно, что дополнительный стандартный  наблюдатель МКО 1964 г. устанавливает  лишь предполагаемую оценку средним  наблюдателем с нормальным цветовым зрением пары метамерных несамосветящихся стимулов при наблюдении их в поле зрения 10° или более. Такой прогноз ничего не говорит о возможных различиях во мнениях между отдельными наблюдателями, рассматривающими одни и те же стимулы. Фактически оценка каждого наблюдателя из данной группы может до некоторой степени расходиться с прогнозом стандартного наблюдателя, и только усреднение оценок всей группы может дать совпадение с этим прогнозом. На практике интерес представляет именно реальный наблюдатель, в связи с чем необходимо знать, насколько могут расходиться оценки отдельных наблюдателей как между собой, так, в частности, и с расчетной оценкой стандартного наблюдателя.

  Если  функции сложения каждого наблюдателя  известны, с их помощью можно рассчитать соответствующие координаты цвета  двух стимулов, после чего можно  сравнить между собой новые координаты цвета с координатами, полученными относительно различных наблюдателей, в том числе и стандартных. Затем новые координаты цвета можно использовать для расчета цветовых различий, а они в свою очередь могут дать оценку степени метамеризма между двумя стимулами при переходе к новому наблюдателю.