何謂同色異譜 (Metamerism)

什麼是同色異譜?兩個有色樣品在某一個相同光源下似乎是相同的顏色,但在另外一個相同的光源下似乎是不同的顏色,這種現象就是同色異譜。舉個日常栗子,您的著裝顏色,可能在家中白熾燈下很搭配,但是在辦公室的照明下可能就不搭配。所以,光源對於顏色是非常重要。大型商場的服裝店,所有展示區的頂部都會有不同的燈光照射,一部分原因是照明,另外很大部分原因是為了顏色的搭配。等你買回家,你怎麼就穿不出在商場展示的那個效果,這就是同色異譜。

不同光源下的樣品對比

那麼,什麼原因導致同色異譜,或者這種依賴性的色彩?讓我給您分析一下,人眼能看到顏色,主要是因為3個因素:光、人眼、物體。這三種元素分別具有一個光譜特性,即光源的輻射光譜、人眼的刺激(光譜)、物體的反射光譜。

1、光源:(顏色測量中稱為「照明體」)每次都是在相同的光源下觀察兩個樣品,光源的光譜可固定,所以排除;

2、在CIE顏色管理系統中,1931和1964分別對人眼的刺激做了模擬:2°和10°視場,這兩種視場分別對應的兩種刺激值,一般情況,如果不是色盲,人眼的刺激值差異很小,人眼的刺激光譜也可固定,所以這個因素可以排除;

3、物體的反射光譜,怎麼理解物體的反射光譜?咱們反過來理解,不反射就吸收,吸收不了就反射,物體對光的吸收是有限的,所以對光的反射程度也就不會相同,這種反射光譜也可以理解成一種顏色指紋,每個物體都不會相同。

問題1:為什麼樣品具有不同的反射特性?

一樣的墨水、機器,將圖像打印在紙張和布料上面顏色不同,因為承印材料不同;使用EPSON打印機和HP打印機,顏色也不一樣,因為設備不一樣…每個物體或者樣品的生產工藝、材料、環境不相同導致。輸出生產中,大多數因為材料的問題帶來嚴重的同色異譜,如含有螢光增白劑的基材(如果是非可見的因素導致材料反射率變化,控制會難上加難)。
問題2:不相同反射率,怎麼會在某種光源下面顏色相同?

如果兩個反射率的形狀類似,就極有可能在某種光源下顏色一致。我們人眼最終能感覺到顏色,轉化成數字就是 XYZ 刺激值(通常說的Lab顏色值就是 XYZ 轉換來的),XYZ 是通過以上的 3 元素光譜疊加而來。

如果兩個反射率形狀一致,光譜的波峰相差不大,那兩個顏色的XYZ結果就非常接近,這就產生了視覺一致的效果。
問題3:那又為什麼只在某種光源相同,其他光源下顏色不同?

問題2中提到兩個反射光譜的波峰,即樣品的主波長。主波長決定了樣品吸收和反射什麼顏色(如黃色樣品吸收藍光反射黃光)。
舉個案例,如果兩個樣品主波長都是黃色

使用黃色光源照射,兩個樣品幾乎不會吸收光成分,所以反射情況類似,視覺效果也類似;
使用白光照射,兩個樣品都會吸收白光中的藍光,將剩餘的光反射(其實過程很複雜),由於反射率波峰不一樣,吸收的亮不一致,反射的情況也就不一致,那視覺效果就不一樣。

為了避免產品交貨時候的分歧,生產商需要提前觀察產品同色異譜現象,常見的使用標準光源箱(具有5種左右的標準光源)來核驗兩個樣品的同色異譜是否最小。常見的物理標準光源:D50光源,D65光源,TL84光源,TL83光源,U30光源,U35光源,CWF光源,F光源,A光源等,詳細請參考《色彩管理中的標準照明》。

如果需要進一步的了解,歡迎來信洽詢 service@dhd.com.tw