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研究生： 洪紹棠
Shao-tang Hung
論文名稱： 光源喜好度之記憶色再現研究
A Study of Representative Memory Colors on Illuminant Preference
指導教授： 陳鴻興
Hung-Shing Chen
孫沛立
Pei-Li Sun
口試委員: 溫照華
Chao-Hua Wen
詹文鑫
none
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 應用科技學院 - 色彩與照明科技研究所
Graduate Institute of Color and Illumination Technology
論文出版年： 2013
畢業學年度： 101
語文別： 中文
論文頁數： 93
中文關鍵詞： 演色指數 、色彩喜好 、記憶色模式
外文關鍵詞： Color rendering index, Color preference, Memory color model
相關次數： 點閱：305  下載：17 
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    • 　　演色公式是建立顯色預測工具以評估照明光源優劣的標準數學模式，目前CIE演色指數被廣泛使用已有40餘年，主要針對傳統鎢絲燈與螢光燈所設計，計算部分是採用老舊的CIE演色公式(CIE-Ra)；隨著新式光源的崛起，CIE-Ra被多樣實驗證明，其準確度低下，無法正確預測色外貌與評價光源；工業界已有共識，以建立適用於LED與傳統光源的演色公式為目標，進行研究。
    　　演色性領域分為五大研究方向：色彩忠實度、色彩調和度、色彩喜好度、色彩辨識度、色彩視見度，目前雖然以色彩忠實度為標準公式，但色彩喜好度逐漸被重視，已被CIE公認，將做為評估光源的另一方法。
    　　由於受光源調變繁瑣，長時間光照下物體易變色等諸多原因影響，讓在光源直射下，不易進行物體之喜好色實驗，因此本論文將從顯示器領域切入，以色溫6500 K的濾波鎢絲燈為標準照明源，相機拍攝各式實體物體顯示於標準螢幕，進行視覺評價實驗，與此同時，參考記憶色之高斯分布模式，提出新式三維曲面內插演算法，改善喜好度預測模式，未來期望以此研究為基礎，應用於LED照明領域與建立適合東方人的記憶色模式。

    　　Color rendering index (CRI) is a predicting standard math method to evaluate light quality. The current CIE CRI (CIE-Ra) has been used for 40 years, which was developed based on the solving tungsten light and fluorescent evaluation. The CIE-Ra method is out-of-date and obsolete. Follow the new light sources to use on the increase, CIE-Ra has been proved, the color prediction was inaccurate, the method couldn’t evaluate the light source and color appearance. Therefore, the global lighting industries are aware that it is necessarily to define a new color rendering formula.
    　　The developing color rendering methods include the directions of color fidelity, color harmony, color preference, color discrimination and color vision. In spite of, the standard formula use color fidelity, but color preference has been focused and accepted, CIE has recognized to be an evaluation light method.
    　　Due to encounter the optical instruments issues, the study will use monitor simulation to research color preference, the selected color objects will be captured by a top quality camera and displayed on a well-calibrated monitor, and finish the visual experiments to establish an interpolated model that based on color preference. In the future, the experimental results hope to contribute to determine light quality guideline. In addition, the method is used in LED illuminant field and built a memory color model fit for the oriental region.

    目錄 摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究目的 1 1.3 論文架構 2 1.4 研究限制 4 第二章 色度學原理 5 2.1 色度學 5 2.1.1 CIE色度圖 5 2.1.2 CIE色度系統 6 2.1.3 色溫 7 2.1.4 色域 8 2.1.5 CIE均等色彩空間 9 2.1.6 CIE色度轉換 10 2.2 色彩訊號轉換 12 2.3 顯示器色彩訊號轉換 13 2.4 設備色彩特性 14 2.4.1 顯示器標準 14 2.4.2 色彩特性描述 16 第三章 文獻探討 18 3.1 光源演色性 18 3.2 演色公式 18 3.2.1 CIE-Ra 18 3.2.2 CQS 20 3.2.3 CRI-CAM02UCS 20 3.2.4 視覺色差評價 22 3.3 記憶色 22 3.3.1 IPT色彩空間 23 3.3.2 記憶色模式 24 第四章 實驗設計 28 4.1 實驗設備 28 4.1.1 量測儀器與實驗設備 29 4.1.2 可校正式廣色域液晶顯示器特性 31 4.1.3 數位單眼相機特性 33 4.1.4 標準光源特性 34 4.2 實驗設計 34 4.2.1 實驗1：參考影像製作 35 4.2.2 實驗2：物體喜好度資料庫建立 40 第五章 實驗結果分析 51 5.1 可信度分析 51 5.1.1 皮爾森積差相關係數 51 5.1.2 均方根偏差：組內、組間變異 52 5.1.3 均方根偏差：性別變異 53 5.1.4 均方根偏差：色差變異 55 5.1.5 可信度分析：結論與探討 56 5.2 實驗3：物體喜好度模式分析 57 5.2.1 物體喜好度模式：高斯曲線分布 57 5.2.2 物體喜好度模式：三維內插曲線分布 60 5.2.3 物體喜好度模式分析：結論與探討 63 5.3 人種、性別之喜好度分析 68 5.3.1 人種喜好度分析 69 5.3.2 性別喜好度分析 70 5.3.3 人種、性別之喜好度分析：結論與探討 70 第六章 總結與建議 72 6.1 總結 72 6.2 未來建議 73 參考文獻 74 附錄一 可校正式廣色域顯示器規格 78 附錄二 色彩照度計規格 79 附錄三 分光幅射儀規格 80 附錄四 分光光度計規格 81 附錄五 物體參考影像 82   圖目錄 圖2-1　CIE xy色度圖 6 圖2-2　RGB色度系統配色函數 7 圖2-3　XYZ色度系統配色函數 7 圖2-4　色溫與蒲朗克軌跡 8 圖2-5　CIE xy色域 9 圖2-6　CIE 1976 L*a*b*色彩空間 10 圖2-7　顯示器色彩數值轉換流程 13 圖2-8　ICC Profile轉換流程 17 圖3-1　CIE-Ra計算流程 19 圖3-2　CIE-CAM02UCS計算流程 21 圖3-3　IPT色彩空間計算流程 24 圖3-4　記憶色光源喜好度－高斯模式 26 圖4-1　EIZO ColorEdge CG221–Adobe RGB色域檢測 33 圖4-2　Filtered Tungsten D65光譜能量分布 34 圖4-3　實驗流程 35 圖4-4　相機、量測儀器架設環境 36 圖4-5　物體測量真實色座標分布 39 圖4-6　色座標平移流程 40 圖4-7　實驗2：實驗環境 41 圖4-8　評量尺度軸 47 圖4-9　實驗介面示意圖 50 圖5-1　組內、組間變異統合 53 圖5-2　性別變異統合 55 圖5-3　色差變異統合 56 圖5-4　人種喜好尖值分布 69 圖5-5　性別喜好尖值分布 70   表目錄 表2-1　sRGB、Adobe RGB三原色規格 15 表2-2　sRGB、Adobe RGB參考白規格 16 表4-1　實驗設備 28 表4-2　EIZO ColorEdge CG221–顯示器校正標準 32 表4-3　EIZO ColorEdge CG221–相關色溫值與亮度值檢測 32 表4-4　EIZO ColorEdge CG221–Basic RGB (32)色差檢測 32 表4-5　EIZO ColorEdge CG221–階調複製曲線檢測 32 表4-6　EIZO ColorEdge CG221–Adobe RGB色度檢測 33 表4-7　Nikon D90–ColorChecker Passport (24)色差檢測 34 表4-8　實驗物體：物體光譜反射率、色光光譜能量分布 37 表4-9　實驗2-1：物體測量真實色座標、喜好度最高參考點 42 表4-10　測試影像a*b*色座標間隔 44 表4-11　實驗2-2：物體測量真實色座標、喜好度最低參考點 45 表4-12　實驗3：測試影像a*b*色座標間隔 47 表4-13　實驗2-3：喜好度最高參考點、喜好度最低參考點與喜好尖值 48 表5-1　皮爾森積差相關係數量表 52 表5-2　均方根偏差：組內、組間變異 52 表5-3　均方根偏差：性別變異 54 表5-4　均方根偏差：色差變異 55 表5-5　高斯喜好度模式 58 表5-6　三維曲面內插喜好度模式 61 表5-7　喜好度模式a*b*平面2D色域 64 表5-8　模式預測精度分析 68

    參考文獻
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