CN103688145B - 多频带色觉滤波器和使用线性程序解算器优化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明大体上涉及：光学滤波器，其对人类视觉提供光的色彩外观的色度和明度方面的调节和/或增强；此些光学滤波器的治疗应用；此些光学滤波器在被并入在例如防辐射眼镜中时的工业和安全应用；设计此些光学滤波器的方法；制造此些光学滤波器的方法；以及将此些光学滤波器并入到包含例如眼用佩镜和发光体的设备中的设计和方法。
Description
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2011年3月3日申请且名称为“用于好的色彩外观的多频带光学滤波器(MULTI-BAND OPTICAL FILTERS FOR GOOD COLOR APPEARANCE)”的第61/449,049号临时美国专利申请案的优先权，所述案的全文以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及：光学滤波器，其对人类视觉提供光的色彩外观的色度和明度方面的调节和/或增强；此些光学滤波器的应用；此些光学滤波器在眼用透镜中的应用；此些光学滤波器的治疗应用；此些光学滤波器在并入在例如防辐射眼用佩镜中时的工业和安全应用；设计此些光学滤波器的方法；制造此些光学滤波器的方法；以及将此些光学滤波器并入到包含例如眼用佩镜和发光体的设备中的设计和方法。
背景技术
作用于光源或光接收器的具有波长选择性传输的光学滤波器可变换色彩外观的方面。改进色觉的光学滤波器可对具有色觉缺陷的人提供治疗益处。光学滤波器可使眼睛免受紫外线光谱、可见光谱和/或红外线光谱的高能辐射。并入有光学滤波器的设备包含眼用佩镜、窗和发光体。
发明内容
本文揭示一种用于设计光学滤波器的滤波器产生方法，所述光学滤波器例如对相对于人类色彩感知的色彩外观提供增强和/或调节。由所述方法产生的光学滤波器设计可用作用于通过例如将多层介电材料物理气相沉积到光学衬底上而制造所述光学滤波器作为例如干涉滤波器的制造规格基础。所述干涉滤波器可进一步包括具吸收性的金属材料层。例如，可通过物理气相沉积而制造此些金属衰减涂层。所述光学衬底可为透明的或可并入吸收性、光致变色或偏振滤波材料，其中通过使所述衬底掺杂有此些材料、将此些材料层压于多个衬底之间或将此些材料涂覆在所述衬底的一或两侧上而实现所述并入。可例如通过并入适当抗反射滤波器而使组合件内和组合件外两者的边界表面折射率匹配以减少传输损耗且大体上改进经组装滤波器的光学质量。所述滤波器可例如并入到眼用佩镜(例如目镜、太阳镜、眼罩、单片眼镜、安全眼镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜)中，或可并入到发光体(例如灯组合件)中。眼用透镜为供眼睛使用的透镜。眼用透镜可对眼睛提供光学(聚焦)校正，或其可具有零屈光度且不提供此校正。目镜(例如太阳镜)和隐形眼镜为眼用透镜的实例。
在一方面中，一种用于设计以所要方式影响色觉的光学滤波器的计算机实施方法包括使用计算机来解算由如下表达式给出的线性程序：
最小化cTx，
遭受Ax≤b的约束，且
遭受1≥x≥0的约束；
其中，在此方法中，解算向量x的线性程序，且为波长的函数的滤波器的透射率f(λ)由如下表达式计算：
给定E＝[e1 … ei … eN]，且
给定p，那么
q(λ)＝Σi＝1…Nxi ei(λ)，且
f(λ)＝p(λ)×q(λ)；
其中，在此方法中，f为所设计的光学滤波器，f(λ)为是波长λ的函数的f的透射率，E为基本滤波器的矩阵，使得矩阵ei的列为是每基本滤波器的波长的函数的光的透射率，且基本滤波器的数目为N。定义q(λ)的表达式为基本滤波器的加权求和，其中加权系数为对应元素xi。加权和等于基本滤波器矩阵E与线性程序解向量x之间的矩阵向量乘积表达式q＝Ex。此外，p(λ)×q(λ)通过为波长的函数的第一滤波器q与第二滤波器p的乘法而表示两个光学滤波器的组合系列，其中p(λ)为是波长λ的函数的p的透射率，且p在本发明中一般也被称为“预滤波器”，但一般可依任何顺序组成分量滤波器。线性程序约束1≥x≥0等效于约束1≥xi≥0，其中i介于1到N之间。此外，上述表达式中的c为引导线性程序解算器朝向解的成本向量，所述解提供以所要方式影响色觉的滤波器f。由cTx计算与所述解相关联的总成本，cTx表示c的转置与x之间的向量内积。提供较低总成本的解x一般相对于滤波器的所要功能(例如色彩辨别增强)而更优，但质量的其它测量也可用于确定特定解的适当性。上述表达式中的A为矩阵，且上述表达式中的b为向量。Ax为矩阵A与向量x之间的矩阵乘积。矩阵A的元素中的至少一些和向量b的元素中的至少一些是相关于：滤波器f在光的一个或一个以上波长处的最小或最大透射水平；对滤波器白点的约束；或对一个或一个以上参考光(如通过滤波器所观看或照亮)的色彩外观的约束；和/或滤波器f在一个或一个以上入射角处的此些透射约束。
可通过在波长标度上(例如使用1纳米的步长)或实质上等效的另一标度(例如频率或log波数)均匀取样而用表格表示上述表达式中的为波长λ的函数的滤波器(ei,p,f)的透射率的规格。还可依样本点之间具有不均匀间隔的任意标度定义取样。
由所述方法设计的滤波器f(其本质上可被描述为多频带滤波器)具有光谱透射率，其中多频带滤波器为与阻带交错的多个通带。特定来说，用于影响色觉的滤波器具有由两个或两个以上阻带分离的三个或三个以上通带，每一阻带和每一通带具有中心和宽度，其中所述中心位于可见光谱中的约400纳米到约700纳米之间，且所述宽度可在约10纳米到约110纳米之间的范围内。频带的下边界被定义为所述中心减去所述宽度的一半，且频带的上边界被定义为所述中心加上所述宽度的一半。频带的平均透射率为光在所述频带边界内的平均光谱透射率。交错阻带共享上边界和下边界以及相邻通带的互补边界。多频带滤波器的特征为相对于阻带及其相邻通带的平均透射率的最小对比率。例如，多频带滤波器可符合对比率的下限，使得每一交错阻带具有小于或等于例如相邻通带的平均透射率的一半的平均透射率。多频带滤波器的进一步特征为符合对比率的上限，此对于多频带滤波器的一些实施例与色觉一起使用是合意的。
并入到例如眼用透镜的设备中的滤波器的进一步特征为光透射率，其被定义为由CIE 1924感光发光度函数加权的通过滤波器的光的平均光谱透射率。用在眼用透镜(例如太阳镜)中的滤波器通常具有至少8％的光透射率。另外，滤波器白点被定义为平均日光(即，发光体D65)在适合色彩空间中的色度坐标，其中(u',v')色度坐标意指CIELUV色彩空间中的位置和(x,y)色度坐标意指CIE xyY色彩空间中的位置。滤波器的白点与所述滤波器施加在视场上的表观色调主观对应，其中被描述为呈中性的白点施加少量的此色调。
在一些变动中，滤波器通带本质上呈矩形，即，为波长的函数的透射率在频带边界内的变化是瞬时的或几乎为瞬时的。矩形通带的宽度的特征为短波长边界与长波长边界之间的距离。可在频率标度上等效地测量矩形频宽。
在一些变动中，滤波器通带本质上为高斯的(Gaussian)，即，为波长的函数的透射率在频带边界内的变化是渐进的或本质上平滑。高斯通带的宽度的特征为短波长边界上的半峰透射率到长波长边界上的半峰透射率之间的距离(也称为半高全宽(FWHM))。可在频率标度上等效地测量半峰频宽。
在一些变动中，通带中的一者或一者以上可具有不规则形状(即，非矩形且非高斯)。例如，通带可具有双峰式分布，或可在通带的一个或一个以上侧上具有凸肩，或可被描述为偏态分布，其中在为波长的函数的透射率中，通带的两侧之间的斜率比介于约4:1到约1:4之间。
在关于非高斯通带的变动中，可利用例如宽度恰好足以本质上消除不规则和/或急转过渡的高斯核来使此些通带平滑，在此情况中，通带可被描述为本质上具有对应平滑通带的频带中心和半峰宽度。
基本滤波器可例如为具有约1纳米的通带宽度的单通带滤波器，且每一基本滤波器具有不同通带中心波长。此些滤波器也可被称为单色滤波器，且被定义为具有如下光谱透射率：
eμ(λ)＝δ(λ–μ)；
其中δ为迪拉克Δ(Dirac-delta)函数，且μ为由滤波器透射的波长，对于基本滤波器组，所述波长通常在约400纳米到约700纳米之间变动，且所述组中的此些基本滤波器的数目为约300。替代地，基本滤波器可为各自具有大于约1纳米的宽度的单通带滤波器，且每一基本滤波器具有不同通带中心波长。在一些此种变动中，通带可呈矩形(也称为方脉冲函数)，且基本滤波器的光谱透射率被定义如下：
e(μ,σ)(λ)＝H(λ–(μ–σ/2))–H(λ–(μ+σ/2))；
其中μ为中心波长，σ为矩形频宽，且H为Heaviside阶梯函数。在此些变动中，通带可具有例如约10纳米的宽度，且频带位置例如依约5纳米的步长在约400纳米到约700纳米之间变动，使得此些基本滤波器的数目为例如约60。在一些变动中，通带可具有高斯或本质上为高斯的光谱透射率，例如具有如下定义的光谱透射率：
e(μ,σ)(λ)＝exp(–(λ–μ)2/(2σ2))；
其中μ为中心波长，且半峰频宽为：
2σsqrt(2ln(2))，
其中exp()为指数函数，sqrt()为平方根函数，且ln()为自然对数。在其它变动中，基本滤波器可为具有两个或两个以上通带的多频带滤波器，且每一基本滤波器具有两个或两个以上通带的中心位置和/或频宽的不同组合。任何适合组的基本滤波器可用在滤波器设计方法中。
成本向量c可经选择以例如引导线性程序解算器朝向改进色彩辨别的滤波器。在一些变动中，成本向量经选择以通过提高红色和绿色的表观色纯度而增强红色与绿色之间的辨别。此些红-绿色增强滤波器还可提高蓝色的表观纯度，且因此一般可被描述为增强色彩辨别。替代地，成本向量可经选择以通过提高蓝色和黄色的表观色纯度而增强蓝色与黄色之间的辨别。此些蓝-黄色增强滤波器还可趋于降低红色和绿色的表观纯度。另外或替代地，成本向量可经选择以减少约380纳米到约450纳米之间的短波长蓝光的透射。另外或替代地，成本向量可经选择以增加约450纳米到约500纳米之间的短波长青光的透射。任何适合成本向量可用在滤波器设计方法中。
在一些变动中，成本向量c和/或A和b的元素可经选择以使得由滤波器提供的色彩的辨别是正常的(即，色彩外观实质上相同于由中性密度滤波器提供的色彩外观)。
在一些变动中，滤波器设计方法包括：解算线性程序以产生试验滤波器f及接着依据性能标准、制造标准或性能和制造标准评估所述试验滤波器。一些此种变动还可包括调整矩阵A、向量b、成本向量c、基本滤波器矩阵E、预滤波器p或以上各者的任何组合且接着再次解算线性程序表达式以提供另一试验滤波器。成本向量c可经调整以例如进一步改进色彩辨别(即，相较于当前试验滤波器的下一试验滤波器的色彩辨别)。
评估滤波器的性能可包含通过以下操作而评定滤波器对色彩辨别的效应：通过计算由色彩空间中的色度平面中的第一轮廓封围的面积而确定第一色域面积，其中所述第一轮廓对应于观察者通过试验滤波器观看或照亮的组参考色彩的外观；通过计算由色彩空间中的色度平面中的第二轮廓封围的面积而确定第二色域面积，其中所述第二轮廓对应于所述观察者通过参考滤波器观看或照亮的所述组参考色彩的外观；以及比较所述第一色域面积与所述第二色域面积。
替代地或另外，评估滤波器的性能可包含通过以下操作而评定滤波器对色彩辨别的效应：确定投影到色彩空间中的色度平面中的轴上的第一分布的第一标准偏差，其中所述第一分布对应于观察者通过试验滤波器观看或照亮的组参考色彩的外观；确定投影到所述色彩空间中的所述色度平面中的轴上的第二分布的第二标准偏差，其中所述第二分布对应于观察者通过参考滤波器观看或照亮的所述组参考色彩的外观；以及比较所述第一标准偏差与所述第二标准偏差。对分析有用的轴包含由红色盲混淆线、绿色盲混淆线及第三型色盲混淆线定义的轴。
在一些变动中，评估滤波器的性能可包括采用滤波器的性能在偏离于法向入射的入射角范围内的平均值或加权平均值。所述角范围可例如介于约0度到至少约20度之间或例如介于约0度到至少约30度之间。
在一些变动中，由来自Munsell色彩大全的色彩样品的光谱反射率指定待由滤波器调节和/或增强的色彩。
在一些变动中，作为来自Munsell色彩大全的样品的替代或除来自Munsell色彩大全的样品之外，由来自Farnsworth D-15的色罩的光谱反射率指定待由滤波器调节和/或增强的色彩。
在一些变动中，作为来自Munsell色彩大全的样品的替代或除来自Munsell色彩大全的样品之外，由包含例如叶子和花的自然物体的光谱反射率指定待由滤波器调节和/或增强的色彩。
在一些变动中，上述线性程序表达式中的矩阵A和向量b的元素中的至少一些是相关于：对蓝色、红色、绿色或黄色交通信号的外观的约束，如通过滤波器所观看。此些约束可基于例如业界或规章标准，且例如需要：当通过滤波器观看交通灯色彩时，交通灯色彩落在特定色度和发光边界内。所述方法可提供满足此些约束且改进色彩辨别或以其它方式增强色彩外观的滤波器。
在一些变动中，上述线性程序表达式中的矩阵A和向量b的元素中的至少一些是相关于：对相对于滤波器上的光的入射角的变化而提供色彩外观的稳定性的约束，如通过滤波器所观看或照亮。所述稳定性由所述约束的配置提供，使得经设计滤波器的白点在两个或两个以上入射角处不变或实质上不变。此外，在此些变动中，滤波器f可包括吸收预滤波器p与干涉滤波器q的组合物(composition)，其中p的为入射角的函数的透射率的变化是根据Beer-Lambert定律，且Ex的为入射角的函数的透射率的变化是根据Snell定律，使得f在偏离于表面法向向量的θ弧度的入射角处的透射率可表示为fθ(λ)且由如下表达式近似表示：
fθ(λ)＝p(λ)(1/cos(θ))Σi＝1…N xi ei(λ/sqrt(1–sin2(θ)/n2))；
其中ei的有效反射率为具有约1.85的值的n，且对于约0度到约45度之间的θ，所述近似值是足够的。
在一些变动中，上述线性程序表达式中的矩阵A和向量b的元素中的至少一些是相关于：滤波器对约380纳米到约450纳米之间的蓝光的透射的约束，例如最小化此透射。
在一些变动中，上述表达式中的矩阵A和向量b的元素中的至少一些是相关于：对由滤波器指定约450纳米到约650纳米之间的最小透射率的约束。
在一些变动中，上述表达式中的矩阵A和向量b的元素中的至少一些是相关于：对由滤波器指定约580纳米到约620纳米之间的最小透射率的约束。
在一些变动中，上述表达式中的矩阵A及向量b的元素中的至少一些是相关于：对由电子视觉显示器(例如具有发光二极管(LED)背光的液晶显示器(LCD))发射的原色光的光透射的约束。
在一些变动中，上述表达式中的矩阵A及向量b的元素中的至少一些是相关于：对结合例如约0度到约30度之间的滤波器上的入射角范围内的正常色彩辨别和稳定色彩外观而使眼睛免受可见激光(例如倍频Nd:YAG激光(其具有532纳米和1064纳米处的激光输出功率))的辐射的约束。
在一些变动中，上述表达式中的矩阵A和向量b的元素中的至少一些是相关于：对结合例如约0度到约30度之间的滤波器上的入射角范围内的稳定色彩外观而使眼睛免受钠照明炬(具有约589纳米处所聚集的功率)的辐射的约束。
在一些变动中，上述表达式中的矩阵A和向量b的元素中的至少一些是相关于：对提供经选择发光体的约束，在通过滤波器的透射之后所观看的所述发光体的色彩外观与在由滤波器反射之后所观看的所述发光体的色彩外观匹配，且其中由滤波器透射的经滤波发光体提供经选择参考色彩的增强辨别，且其中未由滤波器透射的光的部分由滤波器反射。
在另一方面中，用等效数值优化程序替换上文所总结方法中的线性程序。在此些变动中，所述等效程序可包括：用表格表示可能值范围内的频带位置与频宽的全部组合；接着依据约束标准及性能标准评估每一多频带滤波器；且接着选择通过所述约束标准的滤波器子集；且接着选择所述子集中的最优执行滤波器作为试验滤波器。此些变动可进一步包含依据性能标准、制造标准或性能和制造标准评估试验滤波器。一些此种变动还可包括：调整约束标准、性能标准或以上各者的任何组合；且接着再次执行数值优化程序以提供另一试验滤波器。所述约束标准或性能标准可经调整以例如进一步改进色彩辨别(即，相较于当前试验滤波器的下一试验滤波器的色彩辨别)。
在另一方面中，一种用于评估对试验滤波器的色觉的效应的计算机实施方法包括：使用计算机，通过计算由色彩空间中的色度平面中的第一轮廓封围的面积而确定第一色域面积，其中所述第一轮廓对应于观察者通过所述试验滤波器观看或照亮的组参考色彩的外观；通过计算由色彩空间中的色度平面中的第二轮廓封围的面积而确定第二色域面积，其中所述第二轮廓对应于所述观察者通过参考滤波器观看或照亮的所述组参考色彩的外观；以及比较所述第一色域面积与所述第二色域面积。
在一些变动中，评估滤波器的性能可包括：采用在偏离于法向入射的入射角范围内由滤波器提供的色域面积的平均值或加权平均值。所述角范围可例如为从0度到至少约20度。在一些此种变动中，通过估算以下可能性而推导出重要性加权函数：根据人眼的几何模型以特定角度观看滤波器，且滤波器位于典型眼镜框中的表面上。
在一些变动中，比较第一色域面积与第二色域面积包括：取第一色域面积与第二色域面积的比率。
在一些变动中，参考色彩中的至少一些是选自Munsell色彩。替代地或另外，参考色彩中的至少一些是选自Farnsworth D-15。替代地或另外，参考色彩中的至少一些选自存在于其中试验滤波器将用于影响色觉的环境中的色彩。在后一情况中，在一些变动中，参考色彩中的至少一些是选自自然存在于室外环境中的色彩。
在一些变动中，参考色彩经选择以形成围绕色度平面中的白点的中等饱和的轮廓。另外或替代地，参考色彩经选择以形成围绕色度平面中的白点的高度饱和的轮廓。
例如，参考滤波器可经选择以具有宽频带透射率。在一些变动中，参考滤波器经选择以具有相对于经选择发光体(例如相对于日光)的与试验滤波器相同的白点。在一些变动中，最适合于试验滤波器的Munsell色彩用于定义参考滤波器，其中Munsell色彩样品的经测量光谱反射率被定义为参考滤波器的光谱透射率。
在另一方面中，一种用于评估对试验滤波器的色觉的效应的计算机实施方法包括：使用计算机，确定投影到色彩空间中的色度平面中的轴上的第一分布的第一标准偏差，其中所述第一分布对应于观察者通过所述试验滤波器观看或照亮的组参考色彩的外观；确定沿所述色彩空间中的所述色度平面中的轴投影的第二分布的第二标准偏差，其中所述第二分布对应于观察者通过参考滤波器观看或照亮的所述组参考色彩的外观；以及比较所述第一标准偏差与所述第二标准偏差。
在一些变动中，轴被定义为红色盲混淆线。
在一些变动中，轴被定义为绿色盲混淆线。
在一些变动中，轴被定义为第三型色盲混淆线。
在一些变动中，评估滤波器的性能可包括：采用在偏离于法向入射的入射角范围内由滤波器提供的分布的标准偏差的平均值或加权平均值。所述角范围可例如为从约0度到至少约20度。在一些此种变动中，通过估算以下可能性而推导出重要性加权函数：根据人眼的几何模型以特定角度观看滤波器，且滤波器位于典型眼镜框中的表面上。
在一些变动中，比较第一标准偏差与第二标准偏差包括：取第一标准偏差与第二标准偏差的比率。
在一些变动中，参考色彩中的至少一些是选自Munsell色彩。替代地或另外，参考色彩中的至少一些是选自Farnsworth D-15。替代地或另外，参考色彩中的至少一些是选自存在于其中试验滤波器将用于影响色觉的环境中的色彩。在后者情况中，在一些变动中，参考色彩中的至少一些是选自自然出现于室外环境中的色彩。
在一些变动中，参考色彩经选择以形成围绕色度平面中的白点的中等饱和的轮廓。另外或替代地，参考色彩经选择以形成围绕色度平面中的白点的高度饱和的轮廓。
例如，参考滤波器可经选择以具有宽频带透射率。在一些变动中，参考滤波器经选择以具有相对于经选择发光体(例如日光)的与试验滤波器相同的白点。在一些变动中，最适合于试验滤波器的Munsell色彩用于定义参考滤波器，其中所述Munsell色彩样品的经测量光谱反射率被定义为参考滤波器的光谱透射率。
在另一方面中，一种用于影响色觉的多频带滤波器包括由两个阻带分离的第一通带、第二通带和第三通带。所述通带和所述阻带经配置以使正常观察者增强色彩辨别(例如，所述滤波器的功能性能评估可考虑所述滤波器对相对于CIE 1931 2度标准观察者的色觉的效应)。所述第一通带具有位于约435纳米到约465纳米之间的中心，所述第二通带具有位于约525纳米到约555纳米之间的中心，且所述第三通带具有位于约610纳米到约660纳米之间的中心。所述通带的宽度各自介于约20纳米到约80纳米之间，且所述阻带的宽度各自为至少约40纳米。
在一些变动中，通带经配置(例如，经适当定位和/或塑形)以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到至少约30度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得对于全部或几乎全部的所述入射角，平均日光的白点含在CIELUV(u',v')色彩空间上且依CIE 1931 2度标准观察者的具有约0.02个单位的半径的区域中。在一些此种变动中，所述区域具有约0.01个单位的半径。在进一步变动中，除CIE 1931 2度标准观察者之外或作为CIE 1931 2度标准观察者的替代，可使用CIE 1964 10度标准观察者来计算色度坐标。
在一些变动中，通带经配置以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到至少约30度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得对于全部或几乎全部的所述入射角，平均日光的白点含在依CIELUV(u',v')1964 2度标准观察者色度标度的具有约0.02个单位的半径的区域中。在一些此种变动中，所述区域具有约0.01个单位的半径。
在一些变动中，多频带滤波器经配置以增强蓝-黄色辨别。在此些变动中，第一通带具有位于约450纳米到约475纳米之间的中心，第二通带具有位于约545纳米到约580纳米之间的中心，且第三通带具有位于约650纳米到约690纳米的中心。在此些变动中，通带宽度各自介于约20纳米到约60纳米之间。
在一些此种变动中，滤波器经配置以给由工业标准ANSI Z80.3-2010定义的已被去饱和或几乎已被去饱和(如由所述标准所容许)的绿色交通信号提供色度坐标。
在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％的光透射率，且频带经配置以使得滤波器根据工业标准ANSI Z80.3-2010而被视为“呈非强烈色彩”。
在一些变动中，多频带滤波器经配置使得滤波器的白点呈中性或几乎呈中性，使得滤波器提供与根据工业标准ANSI Z80.3-2010第4.6.3.1.节而定义的平均日光色彩限制区域的边界上的任何点相距至少约0.05个单位的(x,y)色度坐标。在进一步变动中，滤波器经配置使得白点位于或几乎位于平均日光色彩限制区域上。
在一些变动中，阻带具有最小透射率，其为光透射率的约五分之一。所述最小透射率为阻带的边界内的光谱透射率的最低值。
在一些变动中，滤波器经配置以增强色彩辨别且抑制低于至少约440纳米的短波长光。在此些变动中，第一通带具有位于约450纳米到约470纳米之间的中心且具有约10纳米到约40纳米的宽度，第二通带具有位于约545纳米到约575纳米之间的中心和约30纳米到约60纳米之间的宽度，第三通带具有约630纳米到约670纳米之间的中心位置和约40纳米到约90纳米之间的宽度。在一些此种变动中，滤波器具有约20％到约35％之间的光透射率。在一些此种变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。在其中白点呈中性的一些此种变动中，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比可为至少20％。在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％之间的光透射率，且频带经配置以使得滤波器的白点位于或几乎位于定义根据工业标准ANSI Z80.3-2010而被视为呈非强烈色彩的滤波器的限制的边界上。
在一些变动中，通过并入中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。在一些变动中，所述干涉滤波器的光谱透射率明显变平滑，且所述干涉滤波器包括少于约50层的介电材料和/或具有小于约3微米的总厚度。在进一步变动中，通过并入含钕衬底和所述干涉滤波器而制造滤波器。滤波器可进一步包括中性密度滤波器。在一些变动中，所述中性密度吸收滤波器包括可并入在所述干涉滤波器的层内的金属衰减涂层。因为中性密度滤波器具有大体上平坦的光谱透射率，所以经配置以与中性密度滤波器一起使用的滤波器可由许多本质上等效的选项组成。例如，可将圆形偏振滤波器换成金属衰减涂层以实现具有相同或几乎相同的光谱透射率的滤波器。
如果适合，那么可将上述变动的任何者的滤波器并入到眼用佩镜中。此眼用佩镜可包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜。在一些变动中，所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
在另一方面中，一种用于影响色觉的多频带滤波器包括由两个阻带分离的第一通带、第二通带和第三通带。所述通带和所述阻带经配置以提供正常色彩辨别并且抑制低于约450纳米的短波长。
在一些变动中，滤波器具有三个通带，第一通带具有约465纳米的中心波长和约20纳米的半峰宽度，第一阻带具有约14％的最小透射率，第二通带具有约550纳米的中心波长和约40纳米的半峰宽度，第二阻带具有约580纳米到约610纳米之间的约50％的最小透射率，且第三通带具有约660纳米的中心波长和约80纳米的半峰宽度。
在一些变动中，滤波器具有四个通带，第一通带具有约465纳米的中心波长和约20纳米的半峰宽度，第一阻带具有约17％的最小透射率，第二通带具有约550纳米的中心波长和约35纳米的半峰宽度，第二阻带位于约560纳米处且具有约40％的最小透射率，第三通带位于约595纳米处且具有约35纳米的半峰宽度，且第四通带位于约660纳米处且具有约80纳米的半峰宽度。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约40度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得对于全部或几乎全部的所述入射角，平均日光的(u',v')色度坐标含在依CIELUV色彩空间1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。在一些变动中国，白点呈中性且相对于Farnsworth D-15的色域面积增加的重要性加权百分比介于约0％到约10％之间。
在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％之间的光透射率，且频带经配置以使得滤波器的白点位于或几乎位于定义根据工业标准ANSI Z80.3-2010而被视为呈非强烈色彩的滤波器的限制的边界上。
在一些变动中，通过并入中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。在一些此种变动中，所述中性密度吸收滤波器为线性偏振器。在进一步变动中，制造不含吸收元件的滤波器。在一些变动中，通过将干涉滤波器沉积到光致变色衬底上而制造滤波器。
如果适合，那么可将上述变动的任何者的滤波器并入到眼用佩镜中。此眼用佩镜可包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜。
在另一方面中，一种用于影响色觉的多频带滤波器包括由两个阻带分离的第一通带、第二通带和第三通带。所述通带和所述阻带经配置以针对具有红-绿色觉缺陷的观察者增强红-绿色辨别。相应地，此滤波器的性能度量的评估可考虑此观察者的生理特性。所述第一通带具有约440纳米到约455纳米之间的中心波长，所述第二通带具有约530纳米到约545纳米之间的中心波长，且所述第三通带具有约610纳米到约640纳米之间的中心波长。所述通带的宽度各自介于约10纳米到约60纳米之间，且所述阻带的宽度各自为至少约40纳米，其中可根据所述滤波器的所要光透射率和白点色调而选择所述频带的宽度。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约30度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得对于全部或几乎全部的所述入射角，日光的白点含在依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的具有约0.02个单位的半径的区域中。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约35度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得对于全部或几乎全部的所述入射角，日光的白点含在依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的具有约0.04个单位的半径的区域中。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器提供稳定色彩外观，使得白点从其0度入射角位置所位移的入射角相依距离在约20度入射角到约40度入射角之间的角度处具有局部最小值，其中所述局部最小值处的白点位移小于依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的0.02个单位。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器提供稳定色彩外观，使得白点从其0度入射角位置所位移的入射角相依距离在约20度到约40度之间的角度处具有局部最小值，其中所述局部最小值处的白点位移小于依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的0.01个单位。
在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％之间的光透射率，且频带经配置以使得滤波器根据工业标准ANSI Z80.3-2010而被视为呈非强烈色彩。
在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％之间的光透射率，且频带经配置以使得滤波器的白点呈中性或几乎呈中性，使得白点的(x,y)色度坐标落在相对于发光体D65且依CIE xyY 1931 2度标准观察者色彩空间的(0.31,0.33)的约0.05个单位内。
在一些变动中，阻带具有最小透射率，其为约450纳米到约650纳米之间的光透射率的约五分之一。
在一些变动中，阻带具有最小透射率，其为约580纳米到约650纳米之间的光透射率的约五分之一。
在一些变动中，通带中的一者或一者以上具有偏态分布，其中在为波长的函数的透射率中，通带的两侧之间的斜率比介于4:1到1:4之间。
在一些变动中，通带中的一者或一者以上具有不规则分布，其中通带可被描述为在通带的一侧或两侧上本质上具有凸肩。
在一些变动中，通带中的一者或一者以上具有双峰式分布，其中两个模式的中心波长在约+/-10％内且围绕所述模式的分布部分重叠。此配置还可被描述为将通带分成相邻的部分重叠子带。
在一些变动中，第一通带具有双峰式分布，其中第一模式处于约435纳米，且第二模式为约455纳米。在此些变动中，第一模式的峰值透射率可等于或大于第二模式的峰值透射率。
在一些变动中，相对于其中第二通带中心波长介于约525纳米到约535纳米之间的入射角，滤波器经配置以给由工业标准ANSI Z80.3-2010定义的呈微红或几乎呈微红(如所述标准所容许)的黄色交通信号提供色度坐标。
在一些变动中，滤波器经配置以针对具有绿色弱的观察者增强红-绿色辨别。在优选变动中，第三通带具有约620纳米到约640纳米之间的中心波长。在一些此种变动中，第一通带具有位于约445纳米处的中心，第二通带具有约535纳米的中心波长，且第三通带具有约635纳米的中心波长。
在一些变动中，滤波器经配置以针对具有轻度绿色弱的观察者增强红-绿色辨别。在一些此种变动中，白点呈中性且相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比为至少约30％。在进一步此些变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。
在一些变动中，滤波器经配置以针对具有中度绿色弱的观察者增强红-绿色辨别。在一些此种变动中，白点呈中性且相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比为至少约35％。在进一步此些变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。
在一些变动中，滤波器经配置以针对具有重度绿色弱的观察者增强红-绿色辨别。在此些变动中，阻带可具有最小透射率，其为约580纳米到约650纳米之间的光透射率的五分之一且小于约475纳米到约580纳米之间的光透射率的约五分之一(例如约十分之一)。在一些此种变动中，白点呈中性且相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比为至少约40％。在进一步此些变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。
在一些变动中，滤波器经配置以针对具有红色弱的观察者增强红-绿色辨别。在一些此种变动中，第三通带具有约605纳米到约620纳米之间的中心波长。在一些此种变动中，第一通带具有约440纳米的中心波长，第二通带具有约530纳米的中心波长，且第三通带具有约615纳米的中心波长。在一些此种变动中，白点呈中性且相对于由法向入射处的滤波器提供的Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比为至少约40％。在进一步此些变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。
在一些变动中，通过并入中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。在进一步变动中，通过并入含钕衬底以及所述中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。
如果适合，那么可将上述变动的任何者的滤波器并入到眼用佩镜中。此眼用佩镜可包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜。
在另一方面中，一种多频带滤波器包括由两个或两个以上阻带分离的三个或三个以上通带。所述通带和所述阻带经配置以透射电子视觉显示器的蓝原色光、红原色光和绿原色光，使得所述光似乎具有大致相同发光度，且其中所述原色光的光透射率比日光的光透射率大至少约15％。在一些此种变动中，白点呈中性，且对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。在一些此种变动中，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比为至少约20％。
在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％之间的光透射率，且频带经配置使得滤波器的白点呈中性或几乎呈中性，使得白点的(x,y)色度坐标落在CIE xyY 1931 2度标准观察者色彩空间上的相对于发光体D65的(0.31,0.33)的约0.05个单位内。
在一些变动中，滤波器具有三个通带，且第一通带具有约450纳米的中心波长和约20纳米的宽度，第二通带具有约535纳米的中心波长和约25纳米的宽度，且第三通带具有约615纳米的中心波长和约30纳米的宽度。
在一些变动中，滤波器具有四个通带，第一通带具有约455纳米的中心波长和约20纳米的宽度，第二通带具有约540纳米的中心波长和约25纳米的宽度，第三通带具有约615纳米的中心波长和约25纳米的半峰宽度，且第四通带具有约680纳米的中心波长和约25纳米的半峰宽度。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约40度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得对于全部或几乎全部的所述入射角，平均日光的白点含在依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，其上配置有滤波器的计算机显示器为具有发光二极管(LED)背光的液晶显示器(LCD)。
在一些变动中，白点呈中性且相对于由滤波器提供的Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比为至少约20％。
在一些变动中，通过并入中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。
如果适合，那么可将上述变动的任何者的滤波器并入到眼用佩镜中。此眼用佩镜可包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜。
在另一方面中，一种提供增强的眼睛安全的多频带滤波器经配置以：提供正常色彩外观且还提供阻隔频带，其中所述阻隔频带使眼睛免受约450纳米到约650纳米之间的一个或一个以上波长处的可见光辐射；以及在偏离于滤波器的表面法向向量约0度到约30度之间的入射角范围内提供阻隔。
在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％之间的光透射率，且频带经配置以使得滤波器的白点呈中性或几乎呈中性，使得白点的(x,y)色度坐标落在CIE xyY 19312度标准观察者色彩空间上的相对于发光体D65的(0.31,0.33)的约0.05个单位内。
在一些变动中，保护阻隔频带在约530纳米处具有短波长边界且在约560纳米处具有长波长边界以免受约532纳米处的可见光辐射。在此些变动中，滤波器可包括由三个阻带分离的四个通带，其中中间阻带为保护频带。第一通带具有约440纳米的中心波长和约20纳米的宽度，第二通带具有约515纳米的中心波长和约25纳米的宽度，第三通带具有约570纳米的中心波长和约25纳米的宽度，且第四通带具有约635纳米的中心波长和约25纳米的宽度。
在此些变动中，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比约为零。在一些变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比约为零。
在一些变动中，阻隔频带在约585纳米处具有短波长边界和在约620纳米处具有长波长边界，且因此免受约589纳米处的可见光辐射。在此些变动中，滤波器可包括由两个阻带分离的四个通带，其中长波长阻带提供保护。在一些变动中，第一通带具有约455纳米的中心波长和约20纳米的宽度，第二通带具有约540纳米的中心波长和约20纳米的宽度，第三通带具有约570纳米的中心波长和约20纳米的宽度，第四通带具有约635纳米的中心波长和约30纳米的宽度。
在一些此种变动中，白点呈中性且相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比介于约0％到约15％之间。在一些此种变动中，对于0度到至少约25度之间的角度，相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的百分比大于零。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约35度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得对于全部或几乎全部的所述入射角，平均日光的白点含在依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，通过并入中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。
如果适合，那么可将上述变动的任何者的滤波器并入到眼用佩镜中。此眼用佩镜可包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜。
在另一方面中，一种用于影响色觉的多频带滤波器包括由两个或两个以上阻带分离的三个或三个以上通带。所述通带和所述阻带经配置以最大化由视网膜神经节细胞对蓝光的接收并且具有正常色彩辨别。
在一些变动中，多频带滤波器具有由两个阻带分离的三个通带，其中第一通带具有位于约485纳米处的中心和约90纳米的半峰宽度，第二通带具有约580纳米的中心波长和约25纳米的半峰宽度，且第三通带具有约630纳米的中心波长和约25纳米的半峰宽度。
在一些变动中，多频带滤波器具有由三个阻带分离的四个通带，其中第一通带具有约430纳米的中心波长和约30纳米的半峰宽度，第二通带具有约495纳米的中心波长和约50纳米的半峰宽度，第三通带具有约565纳米的中心波长和约20纳米的半峰宽度，且第四通带具有约630纳米的中心波长和约20纳米的半峰宽度。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约30度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得用于全部或几乎全部的所述入射角，平均日光的白点含在依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，白点呈中性且相对于Farnsworth D-15色彩的色域面积增加的重要性加权百分比介于约0％到约-10％之间。
在一些变动中，多频带滤波器具有约8％到约40％之间的光透射率，且频带经配置以使得滤波器的白点位于或几乎位于定义根据工业标准ANSI Z80.3-2010而被视为呈非强烈色彩的滤波器的限制的边界上。
在一些变动中，通过并入中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。在进一步变动中，通过并入含钕衬底以及所述中性密度吸收滤波器和干涉滤波器而制造滤波器。在一些变动中，滤波器规格明显变平滑，使得可用少于约50个材料层来制造所述干涉滤波器。
如果适合，那么可将上述变动的任何者的滤波器并入到眼用佩镜中。此眼用佩镜可包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜。
在另一方面，一种多频带滤波器包括三个或三个以上通带和两个或两个以上阻带，且所述频带经配置以由人类视觉调节和/或增强光的色彩外观。为波长λ的函数的滤波器f的光谱透射率f(λ)可实质上由如下表达式近似表示：
f(λ)＝ε+Σi＝1…N wi ui(λ)；
其中，在上述表达式中，ui为通带，且wi为调整通带的加权系数，且ε为滤波器的最小透射率。
可通过在波长标度(例如使用1纳米的步长)或实质上等效的另一标度上(例如频率或log波数)均匀取样而用表格表示上述表达式中的为波长λ的函数的滤波器透射率(f,u)的规格。还可依样本点之间具有不均匀间隔的任意标度定义取样。
在一些变动中，滤波器包括三个通带和两个阻带(即，在上述表达式中，N＝3)。
在一些变动中，滤波器包括四个通带和三个阻带(即，在上述表达式中，N＝4)。
在一些变动中，滤波器通带本质上呈矩形，即，频带边界处的为波长的函数的透射率的变化是瞬时的或几乎为瞬时的。矩形通带的宽度的特征为短波长边界与长波长边界的距离。可在频率标度上等效地测量所述矩形频宽。可由如下表达式定义矩形通带的光谱透射率：
u(μ,σ)(λ)＝H(λ–(μ–σ/2))–H(λ–(μ+σ/2))；
其中μ为中心波长，σ为矩形频宽，且H为Heaviside阶梯函数。
在一些变动中，滤波器通带本质上为高斯的，即，频带边界处的为波长的函数的透射率的变化是渐进的或本质上为平滑的。高斯通带的宽度的特征为短波长侧上的半峰透射率到长波长边界上的半峰透射率之间的距离(还称为半高全宽(FWHM))。可在频率标度上等效地测量半峰频宽。可由如下表达式定义高斯通带的光谱透射率：
e(μ,σ)(λ)＝exp(–(λ–μ)2)/(2σ2))；
其中μ为中心波长，且半峰频宽为：
2σsqrt(2ln(2))。
在一些变动中，通带中的一者或一者以上可具有不规则形状(即，非矩形且非高斯)。例如，通带可具有双峰式分布，或可在通带的一个或一个以上侧上具有凸肩，或可被描述为偏态分布，其中在为波长的函数的透射率中，通带的两侧之间的斜率比介于约4:1到约1:4之间。
在关于非高斯通带的变动中，可用足够宽以本质上消除不规则和/或急转过渡的高斯核来使此些通带变平滑，在此情况中，通带可被描述为具有对应平滑通带的频带中心和半峰宽度。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约35度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得用于全部或几乎全部的所述入射角，日光的白点含在在CIELUV 1931 2度标准观察者色度图上具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约40度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得用于全部或几乎全部的所述入射角，日光的白点含在在CIELUV 1931 2度标准观察者色度图上具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形一使得滤波器给偏离于表面法向向量约0度到约45度之间的入射角提供稳定色彩外观，使得用于全部或几乎全部的所述入射角，日光的白点含在在CIELUV 1931 2度标准观察者色度图上具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形以使得滤波器提供稳定色彩外观，使得白点从其0度入射角位置所位移的入射角相依距离在约20度入射角到约45度入射角之间的角度处具有局部最小值，其中所述局部最小值处的白点位移小于依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的0.02个单位。
在一些变动中，通带经定位和/或经塑形使得滤波器提供稳定色彩外观，使得白点从其0度入射角位置所位移的入射角相依距离在约20度入射角到约45度入射角之间的角度处具有局部最小值，其中所述局部最小值处的白点位移小于依CIELUV 1931 2度标准观察者色度(u',v')标度的0.01个单位。
在一些变动中，多频带滤波器被制造为干涉滤波器。
在一些变动中，多频带滤波器经制造以包括干涉滤波器和一个或一个以上中性密度吸收滤波器，且所述干涉滤波器提供通带和阻带。
在一些变动中，多频带滤波器经制造以包括干涉滤波器和一个或一个以上宽频带吸收滤波器，且所述干涉滤波器提供通带和阻带。
在一些变动中，多频带滤波器经制造以包括干涉滤波器和一个或一个以上窄频带吸收滤波器，其中所述干涉滤波器和吸收滤波器经共同配置以提供通带和阻带。
在上述变动中的任一者中，多频带滤波器f可包括吸收滤波器p和干涉滤波器q，其中p的为入射角的函数的透射率的变化是根据Beer-Lambert定律，且q的为入射角的函数的透射率的变化是根据Snell定律，使得f在偏离于表面法向向量θ弧度的入射角处的透射率可表示为fθ(λ)且由如下表达式近似表示：
q(λ)＝f(λ)/p(λ)，
fθ(λ)＝p(λ)(1/cos(θ))q(λ/sqrt(1–sin2(θ)/n2))；
其中干涉滤波器q的有效折射率为具有约1.85的值的n，法向入射处的p的光谱透射率为p(λ)，法向入射处的f的光谱透射率为f(λ)，法向入射处的q的光谱透射率为q(λ)，且约0度到约30度之间的θ的近似值是足够的。
在一些此种变动中，可使q的光谱透射率朝向较长波长位移，如由如下表达式所计算：
q’(λ)＝q(αλ)，且
1.0>α>1.03；
其中α为确定位移量的系数，且α经选择以最大化滤波器在入射角范围内的性能标准。
在一些变动中，滤波器包括干涉滤波器，其中所述干涉滤波器的光谱透射率明显变平滑，其中平滑核的宽度经选择以不过度损及滤波器的性能，同时还使滤波器能够被制造为低阶堆叠的介电材料。
如果适合，那么可将上述变动的任何者的滤波器并入到眼用佩镜中。此眼用佩镜可包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜、隐形眼镜或任何其它适合眼用透镜。
在另一方面中，一种用于确定滤波器在表面上的物理厚度的分布的计算机实施方法包括：使用计算机，定义所述滤波器的光谱透射率；定义所述滤波器在入射角范围内的光谱透射率；定义所述表面的几何模型；定义人眼的几何模型；配置所述几何模型以接近眼用佩镜框的几何形状，其中所述表面为安装在所述框架中且位于眼睛前面的透镜；针对所述表面上的每一位置而计算穿过所述位置以成像于眼睛的视网膜上的光的入射角；以及指定每一位置的物理厚度，其中所述物理厚度经配置以使得光谱透射率在相对于经计算入射角的所述表面上的全部位置或几乎全部位置处不变或实质上不变。
在另一方面中，一种用于确定滤波器在表面上的物理厚度的分布的计算机实施方法包括：使用计算机，定义滤波器的光谱透射率；定义所述滤波器在入射角范围内的光谱透射率；定义所述表面的几何模型；定义沉积到所述表面上的所述滤波器的相对物理厚度的几何模型(例如，作为由特定制造工艺实现的物理厚度分布的预测和测量的结果)；定义人眼的几何模型；配置所述几何模型以接近眼用佩镜框的几何形状，其中所述表面为安装在所述框架中且位于眼睛前面的透镜；计算对应于视场中心的表面上的位置；计算穿过中心位置的光的入射角；定义相对于中心位置的每一位置的重要性分布；指定中心位置处的物理厚度，其中所述物理厚度经选择使得穿过中心位置且成像到视网膜上的光根据经定义的光谱透射率而经滤波；计算对透镜的表面上的色觉的重要性加权平均效应，其与指定中心物理厚度的+/-10％内的物理厚度变化范围相关联；以及接着选择所述范围内的偏置中心物理厚度，使得对色觉的重要性加权平均效应被最大化。
在另一方面中，一种并入有多频带滤波器的眼用佩镜的透镜包括光学衬底、一个或一个以上反射干涉滤波器和定位在所述反射滤波器的一侧或两侧上的一个或一个以上吸收滤波器，其中所述吸收滤波器经配置以减小所述透镜的一侧或两侧上的反射光的发光度。
在一些变动中，干涉滤波器包括具有约12个到约50个介电材料层的低阶堆叠，或介于约1微米到约3微米厚，或包括具有约12个到约50个介电材料层的低阶堆叠且介于1微米到3微米厚。
在一些变动中，干涉滤波器包括具有约50个到至少约200个介电材料层的高阶堆叠，或介于约6微米到至少约12微米厚，或包括具有约50个到至少约200个介电材料层的高阶堆叠且介于6微米到至少约12微米厚。
包括干涉滤波器的介电材料层可包含例如二氧化钛和二氧化硅的薄膜。可在例如磁控溅镀机中例如通过物理气相沉积而制造材料层。替代地或另外，可例如通过旋涂沉积而制造介电材料层。
在一些变动中，由金属衰减涂层提供中性密度吸收滤波器。可例如通过物理气相沉积而制造金属材料层。在此些变动中，金属层可与干涉滤波器的介电层交错或部分交错。
在一些变动中，通过将光致变色材料并入到玻璃或聚合物衬底中而提供光活化中性密度吸收滤波器。在此些变动中，干涉滤波器可沉积在透镜的凸面上。
在一些变动中，通过将偏振滤波器并入到层压复合透镜中或通过涂覆到透镜的表面上而提供线性偏振中性密度吸收滤波器。在此些变动中，偏振器可位于干涉滤波器与面向眼睛的透镜的侧之间。
在一些变动中，由聚合物衬底中的有机染料提供吸收滤波器。可通过任何适合方法(举例来说，例如通过并入到光学衬底介质中、在两个光学衬底之间层压膜或旋涂或浸染光学衬底的表面)而将聚合物材料并入到透镜中。
在一些变动中，通过将无机材料并入到玻璃或聚合物衬底中而提供吸收滤波器。在此些变动的一些中，所述无机材料可包含镨、钬、钕或以上各者的任何混合物的稀土离子。
在一些变动中，一个或一个以上吸收滤波器经配置以影响由透镜的外表面(最远离眼睛的表面)反射的日光的色彩外观，其中为了美观而配置色彩外观。
在一些变动中，吸收滤波器包括：第一圆形偏振器，其定位在干涉滤波器的一侧上且经配置以吸收由干涉滤波器反射的光；以及第二圆形偏振器，其定位在与所述第一圆形偏振器相对的干涉滤波器的侧上且经配置以吸收由干涉滤波器反射的光，且所述第一圆形偏振器和所述第二圆形偏振器经配置以透射穿过干涉滤波器的光。
在一些变动中，由固定到干涉滤波器的一侧且经配置以吸收由干涉滤波器反射的光的第一圆形偏振器提供最接近于眼睛的透镜的侧上的吸收滤波器。
在并入有一个或一个以上圆形偏振器的变动中，圆形偏振器包括线性偏振器和四分之一波长延迟器，所述线性偏振器元件可经配置以提供例如约60％到约90％之间的部分偏振效率。
在含有线性偏振器的变动中，所述线性偏振器可经配置以使水平偏振光衰减以便根据Brewster角现象而减少来自由水平表面反射的太阳光的眩光。
在一些变动中，滤波器的全部功能层定位在光学衬底的一侧上，且衬底的相对侧具有使光学衬底内的反射光的散射和共振减少的抗反射涂层，且所述抗反射涂层的发光度加权反射率小于约0.5％。
在一些变动中，滤波器的全部功能层夹于两个光学衬底之间，所述光学衬底的外表面经抗反射涂覆以减少所述光学衬底内的反射光的散射和共振。
在一些变动中，可用折射率匹配的吸收聚合物涂层密封透镜的边缘，所述边缘涂层减少光学衬底内的杂散光的透射和散射，且还保护滤波器的层免受污染(例如，避免水或溶剂渗透到介电或金属材料层中)。
在一些变动中，滤波器的全部功能层为与通过物理气相沉积的制造兼容的金属或金属氧化物涂层。
在一些变动中，光学衬底为化学钢化玻璃。在此些变动中，所述玻璃可吸收例如约280纳米到约400纳米之间的紫外光。
在一些变动中，干涉滤波器沉积在表面上，使得介电材料层的物理厚度经配置以使得光学厚度在所述表面上的两个或两个以上位置处不变或实质上不变，其中到滤波器的光在所述两个或两个以上位置处的有效入射角相差至少20度，且其中光的有效入射角对应于穿过透镜且成像到眼睛的视网膜上的一束光。
在一些变动中，光学衬底是弯曲的，其中曲率半径介于约50毫米到约200毫米之间。在此些变动中，干涉滤波器和/或衰减涂层可定位在表面的凹侧上。
如果适合，那么可将上述变动中的任一者的透镜并入到包含例如目镜(例如太阳镜)、护目镜或隐形眼镜的眼用佩镜中。
在另一方面中，一种光源包括发光体、第一光束成形元件、多频带干涉滤波器和第二光束成形元件。实质上由所述第一光束成形元件准直从所述发光体辐射的光。经准直的光束入射到所述多频带滤波器，其中所述光束被分成透射部分和反射部分。所述光的所述透射部分和所述反射部分具有相对于经选择发光体的相同或实质上相同的白点。所述光的所述透射部分提供使红色和绿色的表观纯度增强的照明，且所述光的所述反射部分提供使蓝色和黄色的表观纯度增强的照明。所述第二光束成形元件将所述光的所述透射部分和所述反射部分组合成输出光束，其中透射光和反射光在所述输出光束中至少部分地空间分离。
在一些变动中，输出光束具有主要包括由多频带滤波器透射的光的中心部分和主要包括由多频带滤波器反射的光的外部部分。
在一些变动中，第一光束成形元件和第二光束成形元件的功能组合在单个光束成形元件中。
在一些变动中，来自发光体的入射在多频带滤波器上的光的光束准直角为约20度。在此些变动中，用于经准直光束内的全部或几乎全部的位置，滤波器相对于发光体的白点可例如含在依CIELUV 1931 2度标准观察者色度标度的具有约0.01个单位的半径的区域中。
在一些变动中，多频带滤波器包括由两个阻带分离的三个通带，其中第一通带具有约450纳米的中心波长和约15纳米的频宽，第二通带具有约535纳米的中心波长和约20纳米的频宽，且第三通带具有约625纳米的中心波长和约30纳米的频宽。
在一些变动中，阻带具有约10％的最小透射率。在进一步变动中，阻带具有约1％的最小透射率。
在一些变动中，发光体包括一个或一个以上基于磷光体的白色发光二极管和一个或一个以上红色发光二极管。由发光体发射的来自白色发光二极管和红色发光二极管的光的宽频带组合具有约5000K到约7000K之间的等效色温和约80到约90之间的CRI。
在一些变动中，发光体包括基于磷光体的白色发光二极管、青色发光二极管和红色发光二极管。由组合二极管发射的光具有宽频带光谱辐射通量，其具有约5000K到约7000K之间的相关色温和约90到约100之间的CRI。在一些此种变动中，发光体的所述光谱辐射通量配置为平均日光(D65)的最优近似。
用于设计、评估或以其它方式评定光学滤波器、眼用佩镜、眼用透镜、发光体和其它光学元件或装置的本文所揭示的全部方法及其变动可包含制造此对象的步骤、使另一方制造此对象的步骤或提供所述对象的制造规格到另一方的步骤，而无论此步骤是否明确被陈述在特定方法、对象或其变动的描述中。
所属领域的技术人员将在参考结合首先简要描述的附图而进行的本发明的以下更详细描述时进一步明白本发明的此些和其它方面、实施例、变动、特征和优点。
附图说明
图1：描绘人眼的感光观察和色彩感知的工艺流程图。
图2A、2B：正常人的视网膜感光色素的光谱吸收率的曲线图(图2A)；以及对应于人群中的已知基因型的视网膜感光色素光谱吸收率峰值变量的表(图2B)。
图3：展示对应于色彩外观的三色值及其到发光分量和色度分量中的投影的三色图。
图4：用于比较对两个滤波器的色彩辨别的效应的相对色域面积计算的工艺流程图。
图5：相对于一组指定参考色彩、发光体、滤波器和观察者的色域面积计算的工艺流程图。
图6A、6B：经选择的Munsell色彩的光谱反射率的曲线图(图6A)；以及来自自然物体的经选择色彩的光谱反射率的曲线图(图6B)。
图7A到7C：日光照射下的经选择的Munsell色彩的色彩外观的色度图(如通过第一滤波器和第二滤波器所观看)(图7A)；日光的光谱辐射通量的曲线图(图7B)；以及所述滤波器的光谱透射率的曲线图(图7C)。
图8A到8C：日光照射下的经选择的自然色彩的色彩外观的色度图(如通过第一滤波器和第二滤波器所观看)(图8A)；日光的光谱辐射通量的曲线图(图8B)；以及所述滤波器的光谱透射率的曲线图(图8C)。
图9：通过线性编程方法的滤波器产生的工艺流程图。
图10A、10B：展示对应于色彩外观的三色值和约束凸多面体的边界的三色图(图10A)；所述三色值和所述约束凸多面体的边界的展开图(图10B)。
图11：相对于指定参考光、凸色度边界、发光度界限、第一观察者、基本滤波器、预滤波器和第二观察者的约束投影范数和约束投影界限的计算的工艺流程图。
图12A、12B：经设计以增强Munsell色彩的红-绿色辨别的成本函数的曲线图和经设计以增强自然色彩的红-绿色辨别的成本函数的曲线图(图12A)；以及设计有对应成本函数的两个滤波器的光谱透射率的曲线图(图12B)。
图13：考虑设计标准、使用标准和制造标准的反复滤波器设计过程的工艺流程图。
图14A到14C：绿色和黄色交通信号和通过第一滤波器和第二滤波器所观看的日光的色彩外观的色度图(图14A)；绿色和黄色交通信号和日光的光谱辐射通量的曲线图(图14B)；以及滤波器的光谱透射率的曲线图(图14C)。
图15A到15B：最小光谱透射率约束的两个变量的曲线图(图15A)；以及满足所述约束的对应色彩增强滤波器的光谱透射率的曲线图(图15B)。
图16A、16B：根据Snell定律的具有1.85的折射率的干涉滤波器的为入射角的函数的波长百分比的位移的曲线图(图16A)；以及提供增强的红-绿色辨别的滤波器的光谱透射率的曲线图和给波长位移范围额外提供稳定色彩外观的滤波器的光谱透射率的曲线图(图16B)。
图17A到17C：日光照射下的经选择的Munsell色彩的色彩外观的色度图(如通过滤波器所观看且如由波长位移达-2.5％和-5％的相同滤波器所观看)(图17A)；日光的光谱辐射通量的曲线图(图17B)；以及所述滤波器和波长位移达-2.5％和-5％的所述滤波器的光谱透射率的曲线图(图17C)。
图18A到18C：日光照射下的经选择的Munsell色彩的色彩外观的色度图(如通过滤波器所观看且如由波长位移达-2.5％的相同滤波器所观看)(图18A)；日光的光谱辐射通量的曲线图(图18B)；以及所述滤波器和波长位移达-2.5％的所述滤波器的光谱透射率的曲线图(图18C)。
图19A、19B：为波长的函数的蓝光危险函数的曲线图(图19A)；以及提供蓝光阻隔的两个多频带滤波器和提供蓝光阻隔的常规截止滤波器的光谱透射率的曲线图(图19B)。
图20A、20B：两个窄频带选择性吸收滤波器的光谱透射率的曲线图(图20A)；以及提供红-绿色辨别增强的两个多频带干涉滤波器以及吸收滤波器的光谱透射率的曲线图(图20B)。
图21A、21B：日光和具有发光二极管背光的液晶显示器的原色光的光谱辐射通量的曲线图(图21A)；以及相对于日光的发光度而提供显示原色的增强发光度的滤波器的光谱透射率的曲线图(图21B)。
图22A、22B：保护眼睛免受具有0度到约30度之间的入射角的由倍频Nd:YAG激光发射的532纳米辐射的滤波器的光谱透射率约束的曲线图(图22A)；以及此滤波器的光谱透射率的曲线图(图22B)。
图23A、23B：保护眼睛免受具有0度到约30度之间的入射角的由钠照明炬发射的589纳米辐射的滤波器的光谱透射率约束的曲线图(图23A)；以及此滤波器的光谱透射率的曲线图(图23B)。
图24A、24B：含有干涉滤波器和吸收由所述干涉滤波器反射的光的圆形偏振器的复合透镜的示意图(图24A)；以及展示所述复合滤波器的操作的图式(图24B)。
图25A、25B：通过组合基于磷光体的白色发光二极管和红色发光二极管而形成的白光的光谱辐射通量的曲线图(图25A)；以及经设计以增强由通过滤波器透射的光照明的物体的色彩外观且提供由所述滤波器反射的光照明的物体的良好色彩外观的所述滤波器的光谱透射率(图25B)。
图26A到26C：白色LED和红色LED的组合的照明下的经选择的Munsell色彩的色彩外观的色度图(如发光体通过滤波器而透射时所观看且如发光体由所述滤波器反射时所观看)(图26A)；发光体的光谱辐射通量(图26B)；以及所述滤波器的光谱透射率的曲线图(图26C)。
图27A、27B：含有发光二极管、干涉滤波器和提供复合光束(其中所述光束的中心区域包括通过所述滤波器透射的光且所述光束的环形区域包括由所述滤波器反射的光)的光束形成元件的灯组合件的示意图(图27A)；以及展示并入有所述滤波器的所述灯组合件的操作的图式(图27B)。
图28A、28B：含有干涉滤波器和吸收滤波器(其中所述吸收滤波器使由所述干涉滤波器反射的光衰减)的复合滤波器的示意图(图28A)；以及展示并入到眼用佩镜中的所述复合滤波器的操作的图式(图28B)。
图29A、29B：展示相对于眼睛的眼用佩镜中的透镜的几何形状和在不同位置处穿过所述透镜且成像到眼睛的视网膜上的两束光的图式；俯视图(图29A)和成角度视图(图29B)。
图30A、30B：穿过透镜的表面上的位置的光的有效入射角的等值线图，其中有效入射角对应于所述透镜在一位置处的表面法线与穿过所述位置处的所述透镜以成像到视网膜上的一束光之间的角度(图30A)；以及为有效入射角的函数的相对重要性和相对重要性函数的分量的曲线图(图30B)。
图31A到31E：用于设计使正常观察者的色彩辨别增强的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图31A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图31B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图31C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图31D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图31E)。
图32A到32E：用于设计使正常观察者的红-绿色辨别增强的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图32A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图32B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图32C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图32D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图32E)。
图33A到33E：用于设计使正常观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图33A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图33B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图33C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图33D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图33E)。
图34A到34E：用于设计使正常观察者的蓝-黄色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图34A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图34B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图34C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图34D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图34E)。
图35A到35E：用于设计使正常观察者的红-绿色辨别增强且提供短波长蓝光的抑制和入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图35A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图35B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图35C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图35D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图35E)。
图36A到36E：用于设计针对具有轻度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图36A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图36B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图36C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图36D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图36E)。
图37A到37E：用于设计针对具有中度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图37A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图37B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图37C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图37D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图37E)。
图38A到38E：用于设计针对具有重度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图38A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图38B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图38C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图38D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图38E)。
图39A到39E：用于设计针对具有红色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图39A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图39B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图39C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图39D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图39E)。
图40A到40E：用于设计使由电子视觉显示器对正常观察者发射的原色光的发光度增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图40A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图40B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图40C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图40D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图40E)。
图41A到41E：用于设计使眼睛免受532纳米的倍频Nd:YAG激光的侵害且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图41A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图41B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图41C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图41D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图41E)。
图42A到42E：用于设计使眼睛免受589纳米的钠照明炬的侵害且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图42A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图42B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图42C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图42D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图42E)。
图43A、43B：阻隔短波长光且使589纳米的窄频带光穿过的滤波器的光谱透射率约束的曲线图(图43A)；服从所述约束的滤波器和经平滑核平滑化的所述滤波器的曲线图(图43B)。
图44A到44C：日光照射下的经选择的Munsell色彩的色彩外观的色度图，如通过蓝光阻隔多频带滤波器和蓝光阻隔截止滤波器所观看(图44A)；日光的光谱辐射通量(图44B)；以及所述滤波器的光谱透射率的曲线图(图44C)。
图45A到45E：用于设计提供短波长蓝光的抑制和高光透射率的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图45A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图45B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图45C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图45D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图45E)。
图46A、46B：含有干涉滤波器和吸收滤波器(其中所述吸收滤波器使由所述干涉滤波器反射的光衰减)的复合滤波器的示意图(图46A)；以及展示并入到眼用佩镜中的所述复合滤波器的操作的图式(图46B)。
图47A到47C：日光照射下的经选择的Munsell色彩的色彩外观的色度图，如通过参考滤波器和钕玻璃滤波器所观看(图47A)；日光的光谱辐射通量(图47B)；以及所述滤波器的光谱透射率的曲线图(图47C)。
图48A到48E：用于设计使正常观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的含钕滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图48A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图48B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图48C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图48D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图48E)。
图49A到49E：用于设计使正常观察者的蓝-黄色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的含钕滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图49A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图49B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图49C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图49D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图49E)。
图50A到50E：用于设计针对具有轻度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的含钕滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图50A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图50B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图50C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图50D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图50E)。
图51A到51E：用于设计针对具有中度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的含钕滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图51A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图51B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图51C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图51D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图51E)。
图52A到52E：用于设计针对具有重度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的含钕滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图52A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图52B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图52C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图52D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图52E)。
图53A到53E：用于设计针对具有红色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的含钕滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图53A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图53B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图53C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图53D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图53E)。
图54A、54B：视网膜神经节细胞的近似光谱吸收率的曲线图(图54A)；蓝色宽频带参考滤波器和使由视网膜神经节细胞吸收的光子能最大化的多频带滤波器的曲线图(图54B)。
图55A到55E：用于设计使由视网膜神经节细胞接收的光功率增强的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图55A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图55B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图55C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图55D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图55E)。
图56A到56E：用于设计使由视网膜神经节细胞吸收的光功率增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图56A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图56B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图56C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图56D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图56E)。
图57A到57E：用于设计使由视网膜神经节细胞接收的光功率增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的含钕滤波器的透射率约束和成本函数的曲线图(图57A)；所述滤波器的组件的光谱透射率的曲线图(图57B)；所述滤波器的制造规格的曲线图(图57C)；为入射角度数的函数的相对于Farnsworth D-15参考色彩和相对于由所述滤波器提供的经选择的自然界参考色彩的色域面积增加的百分比的曲线图(图57D)；为入射角度数的函数的由所述滤波器提供的日光的白点位移的曲线图(图57E)。
图58：用于描述和论证工艺流程图的语法和结构(如其在其它图中所呈现)的实例性工艺流程图。
图59A、59B：用于使正常观察者的色彩辨别增强的图31A到31E的滤波器的经评估的性能标准的表(图59A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图59B)。
图60A、60B：用于使正常观察者的红-绿色辨别增强的图32A到32E的滤波器的经评估的性能标准的表(图60A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图60B)。
图61A、61B：用于使正常观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图33A到33E的滤波器的经评估的性能标准的表(图61A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图61B)。
图62A、62B：用于使正常观察者的蓝-黄色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图34A到34E的滤波器的经评估的性能标准的表(图62A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图62B)。
图63A、63B：用于使正常观察者的红-绿色辨别增强且提供短波长蓝光的抑制和入射角范围内的稳定色彩外观的图35A到35E的滤波器的经评估的性能标准的表(图63A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图63B)。
图64A、64B：用于针对具有轻度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图36A到36E的滤波器的经评估的性能标准的表(图64A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图64B)。
图65A、65B：用于针对具有中度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图37A到37E的滤波器的经评估的性能标准的表(图65A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图65B)。
图66A、66B：用于针对具有重度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图38A到38E的滤波器的经评估的性能标准的表(图66A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图66B)。
图67A、67B：用于针对具有红色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图39A到39E的滤波器的经评估的性能标准的表(图67A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图67B)。
图68A、68B：用于使由电子视觉显示器对正常观察者发射的原色光的发光度增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图40A到40E的滤波器的经评估的性能标准的表(图68A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图68B)。
图69A、69B：用于使眼睛免受532纳米的倍频Nd:YAG激光的侵害且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图41A到41E的滤波器的经评估的性能标准的表(图69A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图69B)。
图70A、70B：用于使眼睛免受589纳米的钠照明炬的侵害且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图42A到42E的滤波器的经评估的性能标准的表(图70A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图70B)。
图71A、71B：用于提供短波长蓝光的抑制和高光透射率的图45A到45E的滤波器的经评估的性能标准的表(图71A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图71B)。
图72A、72B：用于使正常观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图48A到48E的含钕滤波器的经评估的性能标准的表(图72A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图72B)。
图73A、73B：用于使正常观察者的蓝-黄色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图49A到49E的含钕滤波器的经评估的性能标准的表(图73A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图73B)。
图74A、74B：用于针对具有轻度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图50A到50E的含钕滤波器的经评估的性能标准的表(图74A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图74B)。
图75A、75B：用于针对具有中度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图51A到51E的含钕滤波器的经评估的性能标准的表(图75A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图75B)。
图76A、76B：用于针对具有重度绿色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图52A到52E的含钕滤波器的经评估的性能标准的表(图76A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图76B)。
图77A、77B：用于针对具有红色弱的观察者的红-绿色辨别增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图53A到53E的含钕滤波器的经评估的性能标准的表(图77A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图77B)。
图78A、78B：用于使由视网膜神经节细胞接收的光功率增强的图55A到55E的三通带滤波器的经评估的性能标准的表(图78A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图78B)。
图79A、79B：用于使由视网膜神经节细胞接收的光功率增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图56A到56E的四通带滤波器的经评估的性能标准的表(图79A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图79B)。
图80A、80B：用于使由视网膜神经节细胞接收的光功率增强且提供入射角范围内的稳定色彩外观的图57A到57E的含钕三通带滤波器的经评估的性能标准的表(图80A)；滤波器组件的透射率、成本函数、透射率约束和滤波器的制造规格的表(图80B)。
具体实施方式
应参考图式而阅读以下详细描述，其中相同参考数字意指贯穿不同图中的相同元件。未必按比例绘制的图式描绘选择实施例且不意欲限制本发明的范畴。所述详细描述以举例方式(而不是以限制方式)说明本发明的原理。本描述将使所属领域的技术人员能够清楚地制造且使用本发明，且描述本发明的若干实施例、调适、变动、替代和用法，其包含目前所认为的实施本发明的最优模式。如本说明书和随附权利要求书中所使用，除非上下文另有清楚指示，那么单数形式“一”和“所述”包含多个涉及物。
可连同光学科学、人类色觉科学、比色法科学和相关主题的一般理解而有益地阅读本发明的教示。对于此些主题的一般参考，例如参阅Günter Wyszecki和W.S.Stiles的“Color Science:Concepts and Methods,Quantitative Data and Formulae”(Wiley,1982,ISBN#0471021067)。
为不失一般性，本发明可假定人类视觉系统的常规配置：具体来说(除非另有陈述)，具有2度视场的正常人类观察者的感光色觉的人类视觉系统。感光色觉出现在照明水平足够高而使得杆状感光细胞未激活时，例如出现在平均表面照明为约10勒克斯(lux)或更大时。在本发明中，除非另有陈述，否则使用CIE 1976L*u'v'(LUV)色彩空间(其使用具有2度视场的CIE 1931标准观察者)来计算色彩外观模型。由CIE标准S014-5/E:2009给出此计算的细节。图中使用CIE 1976等色差表色系(UCS)来展示色度图，其中色度坐标为(u',v')值，如由所述标准所计算。对于所属领域的一般技术人员，此些教示例如通过引入感光色素光谱吸收率的变化和/或具有视场的角大小和用在分析中的色彩外观模型的选择的预受体眼组件(其包含眼介质和黄斑色素)而提供足以使教示适用于替代条件(其包含例如CIE1964 10度标准观察者的使用以及观察者的眼睛和视网膜生理的变动)(例如考虑色觉缺陷、年龄和/或眼病理)的指令。
在本发明中，发光体D65(D65)意指具有日光的典型光谱辐射通量和6500开耳芬(Kelvin)的相关色温的光，且由联合ISO/CIE标准ISO 10526:1999/CIE S005/E-1998定义。在本发明中，“日光”、“太阳光”或“平均日光”的涉及物意指发光体D65。发光体E意指被定义为具有为波长的函数的相等功率的理想灯。发光体A意指通常为白炽灯泡的灯，其被定义为具有根据Planck定律的理想黑体辐射体的光谱辐射通量和2848K的相关色温。包括发光体FL1到FL12的灯系列(其表示典型类型的荧光灯的光谱辐射通量)由CIE 15号出版物:2004定义。Munsell色彩为由特定色素配制以建立在光谱域处所定义的色彩标准的一组色彩样品。Munsell色彩可以印刷形式用于Munsell色彩大全(Glossy Edition,ISBN#9994678620,1980)。由Parkkinen J.P.S.、Hallikainen J.和Jaaskelainen T.的“Munsell色彩的特性光谱(Characteristic spectra of Munsell colors)”(Journal of the OpticalSociety of America A，第6卷，第2期，1989年，第318页到第322页)出版Munsell色彩的光谱反射率的测量值。Farnsworth D-15为标准化色彩辨别测试，其包括依Munsell标度形成具有2到4之间的色度的轮廓的15个Munsell色彩样本。由出版物“用于色盲面板的法恩斯沃思色相配列测试手册(The Farnsworth dichotomous test for color blindness panelD15manual)”(News York：Psych公司；1947,Farnsworth D)描述Farnsworth D-15。
包含在本发明中的图式可为工艺流程图，其视觉地描绘广义物体和处理并产生所述物体的操作的流程。图58描绘用于辅助理解视觉语言的工艺流程图的实例。在此图式中，圆角框(例如，5801和5803)描绘可被理解为物理实体、虚拟物理(例如数值数据)或含有组件物体的异质集合体的复合物体的物体。由具有双线框的圆角框(例如5808和5811处所展示)描绘含有物体的异质集合体的复合物体。用虚线箭头描绘从复合物体提取的组件物体，例如连接实体5801和5803所展示。由实线箭头展示过程中的物体的流程，例如连接实体5801和5802所展示。方形框(例如5802和5805)表示操作。操作可产生物体、变换物体或分析物体。由从操作的框指向远处的箭头展示所述操作的输出。操作的输出取决于可通过跟随引导到所述操作的框中的全部箭头而追踪的所述操作的输入。操作可通过囊封另一流程图而形成为复合操作，例如5806处所展示。此构造使工艺流程图能够在多个页面上扩展，由此可在参考图式时调用定义于另一图式中的复合操作。操作可串联或并联地连接在一起，执行特定操作时所依的顺序的细节未必由工艺流程图语法定义，而是必须由随附描述推导出。双线箭头(例如连接5808与5809所展示)表示多个同质物体的流程的反复。用双线方形框展示经反复的操作，例如5809。经反复的操作相对于经反复的每一物体而变动其输入，但可相对于未经反复的物体而保持恒定输入，例如沿连接5807和5809的流程箭头所展示。提供用在本发明中的工艺流程图以在连同随附详细描述一起解释时促进理解。
色感可一般被理解为产生于入射到视网膜的光的光谱辐射通量与视网膜光受体细胞的光谱吸收率的交互。图1的工艺流程图中描绘感光色觉的过程和用于影响色感的光学滤波器的应用。在本文中，发光体101(例如日光)辐射到光学系统102中。由发光体发射的光一般可被视为白光。在光学系统102内，从参考色彩104的表面反射103白光。接着，反射光可被描述为彩色光，假定所述参考色彩不呈中性(即，非灰色调)。其后，波长选择性透射105可通过穿过光学滤波器106而变换所述彩色光。由于必须遵守能量守恒定律，所以未被透射的光的部分必须在此接面处由所述滤波器反射或吸收。光学系统102相对在其内部操作的重新排序而不变，即，可在照明所述参考色彩之前或之后等效地应用所述滤波器。
随后，观察者可通过视觉光转导115的过程而感知经滤波光。在感光条件下的视觉光转导中，由包含短波长视锥细胞108、中波长视锥细胞110和长波长视锥细胞112的三种视网膜光受体细胞在107、109和111处吸收光。由每一细胞吸收的总能量被转换成经由视神经而传输到视皮质中以最终导致色感的神经激励。为了色彩外观建模，假定视锥细胞的输入-输出响应与所吸收的能量线性成比例即为足够的。此线性响应可被称为三色值，其可被视为具有非负分量的三维空间中的向量。如所描述，三色值的空间有时被称为SML色彩空间或视锥激励空间。
三色空间中的点之间的距离未必与色刺激对之间的所感知差异完全对应，所以采用色彩外观模型118是有利的(如下文参考图3所进一步讨论)，色彩外观模型118将三维三色向量变换成发光度117(还称为亮度或强度)的一维分量和色度116的二维分量(其表示与发光度无关的刺激的表观色彩)。色度可被视为二个维度中的向量值，在所述情况中，所述向量值可被称为色度坐标。色度可进一步被分成色相和饱和度(还称为纯度，其本质上为色彩刺激与白色刺激之间的所感知差异)。应注意，视网膜光受体细胞108、110和112(图1)的光谱吸收率取决于观察者，且在人群中存在显著差异。此外，色彩外观模型118的形成还可取决于观察者113，然而，为不失一般性，可在随后描述中使用标准模型。
图2A中展示正常人眼的视网膜视锥细胞(其包含短波长视锥细胞201、中波长视锥细胞202和长波长视锥细胞203)感光色素的光谱吸收率的曲线图。然而，如先前所提及，视网膜光受体细胞的光谱吸收率可在人群中有显著差异。此些差异为导致色觉缺陷的根本原因。例如，具有绿色弱的个体具有中波长视锥细胞感光色素，其具有朝向更长波长位移的光谱吸收率；且具有红色弱的个体具有长波长视锥细胞感光色素，其具有朝向更短波长位移的光谱吸收率。具有绿色弱的个体在辨别红色与绿色时比正常个体经历更多困难。具有红色弱的个体还在辨别红色与绿色时比正常个体经历更多困难，且还趋于将红色视为更不明亮。可通过在log波数标度上位移感光色素模板(例如，通过使用由Stockman,A.和Sharpe,L.T.的“从已知基因型观察者的测量推导出的中波长和长波长敏感度视锥的光谱敏感度(Spectral sensitivities of the middle-and long-wavelength sensitive conesderived from measurements in observers of known genotype).”(Vision Research，第40期，2000年，第1711页到第1737页)公布的模板)而近似表示异常视网膜感光色素的光谱吸收率。
图2B中的表列举人群中的已知基因型变体和最大感光色素吸收率的相关联波长，其中表的最左列含有基因型204的标示(关于细节，参阅Asenjo,A.B.、Rim,J.和Oprian,D.D.的“人类红/绿色辨别的分子决定因素(Molecular determinants of human red/green color discrimination)”，Neuron，1994年，第12卷，第1131页到第1138页)，下一列指示可为正常、绿色弱或红色弱的分类205且其中异常类型根据可为轻度、中度或重度的严重程度而进一步分类，且其余列指示短波长视锥细胞感光色素的最大吸收率的波长(以纳米为单位)206、中波长视锥细胞感光色素的最大吸收率的波长(以纳米为单位)207和长波长视锥细胞感光色素208的最大吸收率的波长(以纳米为单位)。此表包含最常见类型的遗传色觉缺陷：绿色弱具有约4％的全球流行率(且约8％为男性和小于1％为女性)；红色弱具有约0.5％的流行率(约1％为男性和小于0.1％为女性)。色觉缺陷在男性中的更高流行率归因于遗传异常基因的X隐性。短波长视锥细胞感光色素的异常被称为第三型色弱。遗传第三型色弱较罕见，然而，当视锥细胞(特定来说，短波长视锥细胞)例如因曝露于例如汞的某些毒素而受破坏时，会出现后天第三型色弱色觉缺陷。具有第三型色弱的个体会在辨别蓝色与黄色时比正常人经历更多困难。
色觉的标准观察者模型可经构想以最适合于正常人群，且未必提供任何特定个体或亚族群的色彩感知的良好模型。然而，如果可充分取得任何个体的生理特性，那么可构造所述任何个别的生理相关观察者模型。
如图3中所展示，可用图形表示根据三色模型的光的所感知色彩外观，其中曲线图的轴对应于短波长视锥细胞的神经激励310、中波长视锥细胞的神经激励306和长波长视锥细胞的神经激励301，且三色值为对应于特定光的色彩外观的点302(例如由参考色彩所反射或由发光体所发射)。三色值为三维点，其维度对应于由各种视锥细胞吸收的光能的部分。光自身可被视为本质上无限维的向量，且其光谱可使用分光光度计来测量，然而，三色值仅为三维的。因此，许多不同光可映射到三色空间中的相同点，且映射到三色空间中的相同点的一组光被称为色变对。
从光的光谱域到色彩外观的三色域的投影为线性映像，因此，保留光的加法和纯量乘法。此性质暗示三色值的几何形状。例如，如果由集合的光的非负添加混合物(即，凸线性组合)形成复合光，那么所述复合光的三色值必须含在凸多面体内，所述凸面体的角为组成光的三色值。
再次参考图3，轴的原点307对应于黑色的外观(即，不存在光和零神经激励)。光谱轨迹为一组三色值，其形成对应于所述组单色光(即，仅具有单个波长的能量的理想光)的色彩外观的轮廓309。由于任何光可被视为所述组单色光的凸线性组合，所以三色值总是含在广义锥体内，所述锥体的顶点为原点307，且其边界由光谱轨迹309定义。
为了光学滤波器的随后分析，且如上文所简要讨论，三色表示可被有用地分成发光度的一维分量和色度的二维分量。此些变换还为线性映像。发光度响应为与原点和发光体E的三色值一致的三色空间中的线。可通过将三色值投影到发光度响应线303上且接着测量投影305的向量范数而计算光的所感知发光度。发光度线(其在此图式中还由光谱轨迹309勾画)还正交(垂直)于等效发光体三色值的平面，且可通过将三色值投影到此平面304上而计算光的所感知色度。随后，可通过仿射映射而进一步变换色度投影以产生色度坐标(其为空间中的二维值)，其中色度坐标之间的距离与等效发光体光之间的所感知差异近似成比例，其被称为例如如同CIE 1974等色差表色系(UCS)的等色差表色系。
在等色差表色系中，可观察到：从白光(例如发光体E)到光谱轨迹的距离随波长而变动。特定来说，黄色单色光(例如，具有单个波长(标称上为585纳米)处的光谱辐射通量)和青色单色光(例如，具有约490纳米的特性波长的单色光)似乎在主观上比蓝色单色光、绿色单色光或红色单色光更类似于白光且对应地在UCS图上更接近于白光。因此，实质上阻隔黄光和/或青光波长的滤波器可改进色彩的表观纯度，且此些滤波器的一般形式包括至少三个通带和至少两个阻带。
为波长λ的函数的多频带滤波器f的光谱透射率f(λ)可实质上如下表达式近似表示：
f(λ)＝ε+Σi＝1…N wi di(λ)；
其中，在上述表达式中，di为通带，且wi为调整通带的加权系数，ε为滤波器的最小透射率，且N为等于或大于3的通带的数目。
可通过在波长标度(例如使用1纳米的步长)或实质上等效的另一标度(例如频率或log波数)上均匀取样而用表格表示上述表达式中的为波长λ的函数的滤波器的透射率(f,d)的规格。还可依样本点之间具有不均匀间隔的任意标度定义取样。
在一些变动中，滤波器通带(d)本质上呈矩形，即，频带边界处的为波长的函数的透射率的变化是瞬时的或几乎为瞬时的。矩形通带的宽度的特征为短波长边界与长波长边界之间的距离。可依频率标度等效地测量矩形频宽。矩形通带的光谱透射率可由如下表达式定义：
d(μ,σ)(λ)＝H(λ–(μ–σ/2))–H(λ–(μ+σ/2))；
其中μ为中心波长，σ为矩形频宽，且H为Heaviside阶梯函数。
在一些变动中，滤波器通带本质上为高斯的，即，频带边界处的为波长的函数的透射率的变化是渐进的或本质上为平滑的。高斯通带的宽度的特征为短波长侧上的半峰透射率到长波长边界上的半峰透射率之间的距离(还称为半高全宽(FWHM))。可依频率标度等效地测量半峰频宽。高斯通带的光谱透射率可由如下表达式定义：
e(μ,σ)(λ)＝exp(–(λ–μ)2)/(2σ2))；
其中μ为中心波长，且半峰频宽为：
2σsqrt(2ln(2))。
在一些变动中，通带中的一者或一者以上可具有不规则形状(即，非矩形且非高斯)。例如，通带可具有双峰式分布，或可在通带的一个或一个以上侧上具有凸肩，或可被描述为偏态分布，其中在为波长的函数的透射率中，通带的两侧之间的斜率比介于约4:1到约1:4之间。
在关于非高斯通带的变动中，可用足够宽以本质上消除不规则和/或急转过渡的高斯核来使此些通带变平滑，在此情况中，通带可被描述为(本质上)具有对应平滑通带的频带中心和半峰宽度。
用于评估滤波器的性能的一般方法用于确定对于涉及色觉的特定应用的可能滤波器配置是优选的。可通过测量两个滤波器之间的相对于组参考色彩的相对色域面积而进行此分级方法。如本文所使用，色域面积为由色度图中的组参考色彩的坐标定义的轮廓内的面积。所述色度图中的所述参考色彩的位置是滤波器相依的，因此，所述色域面积还为滤波器相依的。图4中呈现用于计算相对色域面积的工艺流程图。
在图4所描绘的方法中，相对于试验滤波器401、参考滤波器405、发光体402、观察者404和一组参考色彩403而定义相对色域面积。所述试验滤波器和所述参考滤波器优选地具有相同白点，即，对于两个滤波器，经滤波发光体的三色值相同。此限制无需采用可使结果偏置的色度调适模型(例如von Kries模型)。所述方法可受益于所述组参考色彩的适合选择，如本发明后文中参考图6A和图6B所描述。另外，所述参考滤波器经优选选择以具有宽频带光谱透射率，使得所述参考滤波器提供最少或几乎不提供色彩外观的失真。对于任何给定试验滤波器，可例如通过依据Munsell色彩的光谱反射率组比较所述试验滤波器且接着采用最适合于所述参考滤波器的Munsell色彩(例如，具有相对于经选择发光体的最类似白点的色彩)而找到适合参考滤波器，其中经选择的Munsell色彩的反射率被定义为所述参考滤波器的透射率。在操作406中计算所述试验滤波器的色域面积，且在操作407中计算所述参考滤波器的色域面积。例如使用比率410来比较所得色域面积408与409以获得相对色域面积411。1.0的相对色域面积暗示：所述试验滤波器不提供色彩外观的失真，且所述试验滤波器据说可提供正常色彩辨别。大于1.0的相对色域面积暗示：所述试验滤波器增大所述参考色彩之间的所感知差异。一般来说，此些差异增大在红色与绿色之间更大，因此，所述试验滤波器据说可提供增强的红-绿色辨别。小于1.0的相对色域面积暗示：所述试验滤波器减小所述参考色彩之间的所感知差异，一般来说，此作用与蓝色与黄色之间的差异增大相关联，因此，可称所述试验滤波器提供增强的蓝-黄色辨别。应了解，基于参考色彩的色度坐标的分析的相对色域面积测量与所述参考色彩的所感知发光度无关，例如，色彩刺激之间的表观差异的增大并不基于色彩呈现为罕见暗色且另一色彩呈现为罕见亮色的事实。
替代地，此些增大或减小可用色域面积增加的百分比(PGAI)表示，其由如下表达式定义：
γ＝GA(f,S,I,O)，且
γREF＝GA(fREF,S,I,O)，且
PGAI(f,fREF)＝100×(γ/γREF–1.0)；
其中GA()为相对于试验滤波器f、参考色彩S、发光体I和观察者O的色域面积计算(如下文连同图5所描述)，且γREF为相对于参考滤波器fREF和类似条件的色域面积。为在本发明的下文中评估滤波器，使用用于计算色域面积增加的百分比的两个方法中的一者或另一者。在一个方法中，发光体I被定义为发光体D65，观察者O被定义为结合CIELUV(u',v')等色差表色系的CIE 1931 2度标准观察者，且参考色彩S被指定为Farnsworth D-15面板的任一色彩，且色域面积增加的百分比由如下表达式给出：
PGAI(f,fREF,D15)＝100×(γ/γREF–1.0)。
在另一方法中，参考色彩由经选择的自然界样本给出(如连同图6B所描述)，且色域面积增加的百分比由如下表达式给出：
PGAI(f,fREF,NWS)＝100×(γ/γREF–1.0)。
在上述两个表达式中，相对于给定条件而计算色域面积。
可实施图4的操作406和407中的色域面积的计算，例如图5的工艺流程图中所详述。就指定发光体502、滤波器503和一组参考色彩501来说，每一参考色彩发生光学交互505。如上文相对于图1的操作102所解释，所述光学交互可例如为：所述参考色彩反射来自所述发光体的经滤波光；或所述滤波器滤波已由所述参考色彩反射的来自所述发光体的光。所述光学交互导致由观察者507(即，观察者模型)接收且通过视觉光转导506而转换成一组三色值的一组彩色且经滤波的光，如上文例如相对于图1的操作115所解释。所述三色值组通过色彩外观模型508而进一步变换，且被还原成一组色度坐标509。就此些坐标(其为二维色度图上的点)来说，可使用例如狄洛尼(Delaunay)三角测量算法510来形成网格。可通过对所述网格中的每一三角形的面积求和而将所得网格转换成面积，且计算的最后结果为色域面积512。
色域面积的计算受益于所述组参考色彩的适合规格，所述适合规格继而至少部分地取决于滤波器的既定用途。参考色彩应包含至少三个要素，其色度坐标形成封围白点的三角形(即，发光体的色度坐标)。优选地，组参考色彩包括足够多的数目(例如至少5个)且包括足够多样性的光谱反射率，使得色域面积计算相对于滤波器的透射率的变化而稳定，其降低使滤波器设计过于专门化的风险。在一些情况中，可优选地使参考色彩的光谱透射率变平滑以实现所要稳定性。
例如，一组Munsell色彩可被选择用于色域面积计算，使得其色度坐标近似地形成围绕白点的中等饱和的圆。所述Munsell色彩的光谱反射率是宽频带的且以受控方式相对于色相而变动。此在图6A的曲线图中显而易见，其中展示包含601处的Munsell 5B 5/4、602处的Munsell 5G 5/4、603处的Munsell 5Y 5/4、604处的Munsell 5R 5/4和605处的Munsell 5P 5/4的Munsell色彩的选集。在进一步变动中，可优选地选择具有高饱和度的一组Munsell色彩。
替代地或另外，参考色彩的部分或全部可取自Farnsworth D-15(其在本文中还被称为D-15)。D-15包括一组的15个Munsell参考色彩，其形成围绕白点的中等饱和的轮廓。提供相对于所述D-15色彩的色域面积增加的滤波器还将趋于在观察者执行测试且通过所述滤波器观看样品时提供根据D-15封盖布置测试的增加分数。
替代地或另外，参考色彩的部分或全部可直接取样自其中将使用滤波器的环境。特定来说，随后所展示的若干实施例可有用地并入在太阳镜中，且因为太阳镜一般在日光照射下的户外佩戴，所以可通过测量自然彩色物体(例如叶子和花)的光谱反射率而优选地找到参考色彩。图6B的曲线图展示此些自然物体的光谱反射率，其包含蓝花的光谱反射率606、绿叶的光谱反射率607、黄花的光谱反射率608、红花的光谱反射率609和紫花的光谱反射率610。此些自然色彩取自由Parkkinen,J.、Jaaskelainen,T.和Kuittinen,M.的“色彩图像的频谱图(Spectral representation of color images)”(IEEE 9th InternationalConference on Pattern Recognition，意大利罗马，1988年11月14日到17日，第2卷，第933页到第935页)公布的218个经测量样品的数据库。
可易于从图6A和图6B的曲线图观察到，自然界的色彩具有比Munsell色彩更多样的分布，且进一步含有某些显著特征：例如，自然界中的绿色607取决于由在约540纳米处具有特性峰值的叶绿素的光谱反射率，而相对于Munsell色彩(其为人造色素)，被描述为绿色的色彩通常在约525纳米处具有峰值反射率。
如图7A到7C以及图8A到8C的图式中所展示，可便利地可视化相对色域面积的计算(如上文所描述)和多频带滤波器对色彩外观的色度方面的效应。在图7C中，711处展示参考滤波器的光谱透射率，其还为经选择以与712处所展示的试验滤波器的白点最匹配的Munsell色彩。发光体被指定为发光体D65，且图7B中用曲线图表示其光谱辐射通量710。
在图7A中，色度图用于绘制经选择的Munsell色彩的色度坐标，如给定发光体和不同滤波器条件下所观看。在所述色度图中，封围实线709为对应于单色光谱光的色度坐标的光谱轨迹，且线段708被称为紫光连接线。滤波器的白点实质上相同且展示于点706处。沿虚线轮廓701和705的空心圆处展示经选择的Munsell色彩的色度坐标(如通过参考滤波器711所观看)。沿实线轮廓702和703的实心圆处展示经选择的Munsell色彩的色度坐标(如通过试验滤波器712所观看)。内轮廓与中等饱和的经选择的Munsell色彩对应，且外轮廓与高度饱和的经选择的Munsell色彩对应。通过检查所述轮廓，应了解，所述色彩的色度坐标(如通过试验滤波器所观看)覆盖所述色度图的较大面积，且特定来说，所述色度坐标展示沿红色到绿色的轴的色度坐标的分离的明显增加(绿色主要出现在轨迹的左上角的“前端”附近(大致在(0,0.5)处)，且红色本质上出现在轨迹的右上角处(0.5,0.5))。因此，试验滤波器(相较于参考滤波器，其具有大于1.0的相对色域面积)可被描述为增强红-绿色辨别。
在图7A的实例中，起始于点704且顺时针行进的内轮廓的参考色彩为：Munsell10B 5/4、Munsell 10BG 5/4、Munsell 10G 5/4、Munsell 10GY 5/4、Munsell 10Y 5/4、Munsell 10YR 5/4、Munsell 10R 5/4、Munsell 10RP 5/4、Munsell 10P 5/4、Munsell 10P5/4和Munsell 10PB 5/4。起始于点807且顺时针行进的外轮廓的参考色彩为：Munsell7.5B 5/10、Munsell 10BG 5/8、Munsell 2.5BG 6/10、Munsell 2.5G 6/10、Munsell 7.5GP7/10、Munsell 7.5GY 7/10、Munsell 2.5GY 8/10、Munsell 5Y 8.5/12、Munsell 10YR 7/12、Munsell 5YR 6/12、Munsell 10R 6/12、Munsell 2.5R 4/10、Munsell 7.5RP 4/12、Munsell 2.5RP 4/10、Munsell 7.5P 4/10、Munsell 10PB 4/10和Munsell 5PB 4/10。
继续色域面积的可视化，图8A到8C的图式展示相同试验滤波器和参考滤波器相对于自然界的色彩的效应。在图8C中，810处呈现参考滤波器的光谱透射率，且811处呈现试验滤波器的光谱透射率。图8B中展示发光体的光谱辐射通量809。
在图8A中，804处展示滤波器的白点。虚线轮廓807和808对应于经选择的自然色彩的色度坐标(如通过参考滤波器所观看)，且实线轮廓802和803对应于相同自然色彩的色度坐标(如通过试验滤波器所观看)。内轮廓对应于五个自然色彩的外观，所述五个自然色彩的光谱反射率还从点807起依逆时针顺序分别呈现在图6B的曲线图中的606、607、608、609和610处。外轮廓对应于可用在先前所引用的数据库中的自然色彩的最饱和实例的外观。当自然色彩可为用于分析滤波器在室外背景中的效用(例如，用于并入在太阳镜中)的更优选择时，Munsell色彩提供更容易解释的可视化，因此，本发明中的其余图为此采用Munsell色彩。
至此，例如图7C和8C中的用于增强色彩外观的多频带滤波器的实例具有含三个矩形通带和两个阻带的结构。可通过列举给出6个自由度的每一频带的起始波长和终止波长而唯一地指定此滤波器。因而，计算机可用于：完全列举整组的可能滤波器；接着使用如上文所描述的相关色域面积度量来对每个此滤波器的性能进行分级；且接着针对所要效应选择最优滤波器(例如用于增强红-绿色辨别，或增强蓝-黄色辨别或维持正常色彩辨别)。以滤波器为特征的自由度数目的增加可例如通过容许透射率在频带内变动或增加可能频带的数目而将搜索扩大到更大组。
沿此些线，用于设计以所要方式影响色觉的光学滤波器的一个计算机实施方法如下。假定所要滤波器包括成光学组合物的预滤波器和多频带干涉滤波器。首先，指定以下各者：所述预滤波器在整个可见光谱内的透射率；所述光学滤波器的所要白点；所述光学滤波器的所要最小总光透射；发光体；多个参考色彩；以及初始试验多频带干涉滤波器，其包括覆盖可见光谱的多个邻接阻波长带和通波长带。接着，通过变动所述初始试验多频带干涉滤波器的所述阻波长带止和所述通波长带的边界、透射率或边界和透射率而产生一个或一个以上新试验多频带干涉滤波器。接着，针对所述预滤波器与所述新试验多频带干涉滤波器中的一者的每一组合而确定所述光学滤波器的白点和总光透射。接着，使用指定发光体和参考色彩来评估所述预滤波器与所述新试验多频带滤波器中的一者的每一组合的所述光学滤波器对色觉的效应。接着，所述新试验多频带干涉滤波器中的一者(对于所述新试验多频带干涉滤波器，所述光学滤波器满足指定白点和指定最小总光透射且以所要方式影响色觉)经选择以在所述光学滤波器中作为所述多频带干涉滤波器。
在此方法中，预滤波器可在整个可见光谱内具有约100％的透射率。即，预滤波器是选用的。初始试验干涉滤波器可共包括例如五个或五个以上阻带和通带。产生新试验干涉滤波器可包括：例如，变动初始试验干涉滤波器中的通带数目、阻带数目或通带数目和阻带数目。另外或替代地，产生新试验干涉滤波器可包括：变动阻带或通带中的一者或一者以上的形状。评估对色觉的效应可包括：本说明书中所揭示的评估方法中的任一者。所述方法还包括：指定约束参考色彩的外观的色彩约束，如通过光学滤波器所观看或照亮；评估预滤波器与新试验多频带滤波器中的一者的每一组合对所述参考色彩的色彩外观的效应；以及选择新试验多频带干涉滤波器中的一者(对于所述新试验多频带干涉滤波器，光学滤波器满足指定色彩约束)用于在光学滤波器中作为多频带干涉滤波器。本说明书中所揭示的色彩约束的任何者可与此方法一起使用。
作为上述方法的可能缺点，用于实现所要效应的最优滤波器可在一些情况中不成为所研究的滤波器组的成员。此外，上述策略会因待评估的可能滤波器的数目倍增和每一额外自由变量而变得难以驾驭。
另一相关方法为使用准牛顿适应方法来在子集的可能滤波器中搜索且沿经评估的最优方向朝向所要滤波器递增移动。然而，在一些情况中，由此类型的方法找到的解可仅为局部最优。
包含直接列举和局部搜索的此些方法的进一步难点在于：难以或无法对滤波器施加约束，举例来说，例如相对于经选择发光体的滤波器白点的规格。相反，通常必须评估每一试验滤波器以确定其是否满足此些约束。
为约束白点，可将滤波器表示为白点的色变对的线性组合，例如表示为三色色变对组内的加权组合(即，本质上包括光的三个不同波长)，然而，此需要具有数千个自由度的表示，这是因为此些色变对的数目较大，且当搜索空间具有如此多的维度时，准牛顿搜索方法一般会过度缓慢。此外，此方法无法容易地实现超出滤波器白点的额外约束的规格。
计算上有效率且实现多个约束标准的规格(下文中详细描述)的滤波器设计的方法为采用线性编程的方法。此方法可存在许多不同优点：线性程序解算器使用序列的递增步骤来快速定位最优解，然而，线性程序的解是唯一的且全域最优(相对于输入)。此外，可约束解以满足与色彩外观的色度和明度方面相关的有用标准。市售线性程序解算器可迅速确定一组给定约束是否无解(即，不可行)，且此些解算器还可快速确定具有数千个自由变量和数百个约束的线性程序的最优解。可在可表达为线性系统的问题遭受线性约束和线性成本函数时采用线性编程。接着，详细阐述与如何构想影响色觉的滤波器的设计标准和如何将所述设计标准转化成线性程序相关的细节。
下文所揭示的滤波器产生方法并入线性程序解算器(缩写为LP)，其一般可被描述为用于确定相对于线性成本函数且遭受线性约束的资源分配问题的最优解的方法。当应用到设计色觉的滤波器的问题时，待分配的资源可被理解为滤波器的为波长的函数的透射率，线性约束源自于滤波器的使用要求，且线性成本函数本质上为可将线性程序解算器引导向可行解的范畴内的优选解所依据的机制。可通过使用计算机来解算由如下表达式给出的线性程序而实践通过线性编程的滤波器产生方法：
最小化cTx，
遭受Ax≤b的约束，且
遭受1≥x≥0的约束；
其中，在此方法中，解算向量x的线性程序，且为波长的函数的滤波器的透射率f(λ)由如下表达式计算：
给定E＝[e1 … ei … eN]，且
给定p，那么
q(λ)＝Σi＝1…Nxi ei(λ)，且
f(λ)＝p(λ)×q(λ)；
其中，在此方法中，f为经设计的光学滤波器，f(λ)为是波长λ的函数的f的透射率。E为基本滤波器的矩阵，使得矩阵ei的列为是每一基本滤波器的波长的函数的光的透射率，且基本滤波器的数目为N。定义q(λ)的表达式为基本滤波器的加权求和，其中加权系数为对应元素xi。加权和等于基本滤波器矩阵E与线性程序解向量q之间的矩阵向量乘积q＝Ex。此外，p(λ)×q(λ)通过为波长的函数的第一滤波器q与第二滤波器p的乘法而表示两个光学滤波器的组合系列，其中p(λ)为是波长λ的函数的p的透射率，且p在本发明中一般也被称为“预滤波器”，但可依任何顺序组成所述滤波器。线性程序约束1≥x≥0等效于约束1≥xi≥0，其中i介于1到N之间。此外，上述表达式中的c为成本向量，其引导线性程序解算器朝向提供以所要方式影响色觉的滤波器f的解。由cTx计算与所述解相关联的总成本，cTx表示c的转置与x之间的向量内积。提供较低总成本的解x一般相对于所要功能而更优，但质量的其它测量还可用于确定特定解的适当性。上述表达式中的A为矩阵，且上述表达式中的b为向量。Ax为矩阵A与向量x之间的矩阵乘积。矩阵A的元素中的至少一些和向量b的元素中的至少一些是相关于：滤波器f在光的一个或一个以上波长处的最小或最大透射水平；对滤波器白点的约束；或对一个或一个以上参考光的色彩外观的约束，如通过滤波器所观看或照亮；和/或滤波器f在一个或一个以上入射角处的此些透射约束。
可通过在波长标度(例如使用1纳米的步长)或实质上等效的另一标度(例如频率或log波数)上均匀取样而用表格表示上述表达式中的为波长λ的函数的滤波器的透射率(ei,p,f)的规格。还可依样本点之间具有不均匀间隔的任意标度定义取样。
基本滤波器可例如为具有约1纳米的通带宽度的单通带滤波器，且每一滤波器具有不同通带中心波长。此些滤波器还可被称为单色滤波器，且被定义为具有如下光谱透射率：
eμ(λ)＝δ(λ–μ)；
其中δ为迪拉克Δ函数，且μ为由滤波器透射的波长，对于整组的基本滤波器组，所述波长通常在400纳米到700纳米之间变动。在此情况中，基本滤波器矩阵E本质上为301×301的单位矩阵。替代地，基本滤波器可为各自具有大于约1纳米的宽度的单通带滤波器，且每一基本滤波器具有不同通带中心波长。在一些此种变动中，通带可呈矩形(还称为方脉冲函数)且基本滤波器的光谱透射率被定义如下：
e(μ,σ)(λ)＝H(λ–(μ–σ/2))–H(λ–(μ+σ/2))；
其中μ为中心波长，σ为矩形频宽，且H为Heaviside阶梯函数。矩形频宽的典型选择为约10纳米，在所述情况中，基本滤波器的数目还可减少，使得相邻滤波器之间存在5纳米间隔。在一些变动中，通带可具有高斯或本质上为高斯的光谱透射率，例如由如下表达式定义：
e(μ,σ)(λ)＝exp(–(λ–μ)2)/(2σ2))；
其中μ为中心波长，且半峰频宽为：
2σsqrt(2ln(2))。
在又其它变动中，基本滤波器可为具有两个或两个以上通带的多频带滤波器，且每一基本滤波器具有所述两个或两个以上通带的中心波长和/或频宽的不同组合，在所述情况中，基本滤波器的数目可较大(例如数千个组合)。可例如通过调整频宽和/或频带透射率水平而将多通带基本滤波器配置为相对于发光体904及参考滤波器912(图9)为位变异构的。任何适合组的基本滤波器可用在滤波器设计方法中，其中适合基本滤波器必须至少具有物理可实现的透射率光谱(例如，具有0到1之间的透射率值)，且必须进一步实现与滤波器相关联的成本的计算，后文连同图12A和12B的讨论而对其加以描述。优选地，基本滤波器具有紧凑支撑(即，在有限间隔外，透射率为0)，使得可应用稀疏线性代数的数值计算方法，其包含用于解算线性程序的内点法。
应观察到，如上述表达式中所定义的f包括基本滤波器的加权求和，其中基本滤波器一般为单通带或多通带滤波器(例如，包括如先前所描述的一个或一个以上矩形或高斯通带)，可推断，经设计的滤波器f可被理解为多频带滤波器，然而，通带的数目本质上非常大(例如，至少60个)且组成通带可部分重叠。因此，可由方法设计的可能滤波器f的范围包含具有三个或四个频带的多频带滤波器以及具有更复杂透射率曲线的多频带滤波器。然而，实际上，图中将展示：最有用滤波器设计通常具有本质上可被描述为频带的三个或四个特征，但所述频带的本质形状在一些例项中可不规则，即，非矩形且非高斯。例如，一个或一个以上通带可被描述为具有双峰式分布，或可在通带的一个或一个以上侧上具有凸肩，或可被描述为偏态分布，其中在为波长的函数的透射率中，通带的两侧之间的斜率比介于约4:1到约1:4之间。
在关于非高斯通带的变动中，可用例如仅足够宽以本质上消除不规则和/或急转过渡的高斯核来使此些通带变平滑，在此情况中，通带可被描述为本质上具有对应平滑通带的频带中心和半峰宽度。
图9含有描述滤波器产生的过程(依据设计标准的规格)的工艺流程图。框903中呈现下文更详细描述的计算机实施的滤波器产生器操作。输入到滤波器产生器操作中的设计标准(下文还更详细描述)可包含例如成本向量901(上文所提供的线性程序表达式中的向量c)、光谱透射率约束902、色彩外观约束915、滤波器白点约束908、发光体904、参考滤波器912、观察者918、基本滤波器913(上文所提供的表达式中的矩阵E)、选用预滤波器(上文所提供的表达式中的p，其可被设定待有效略过的整体)919、选用平滑核920和选用偏置系数923。
仍参考图9，基本滤波器和各种其它设计标准被输入到三色约束计算操作910(下文相对于图11进一步详细描述)，三色约束计算操作910产生约束投影界限906(线性程序表达式中的向量b)和约束投影范数909(线性程序表达式中的矩阵A)。接着，由约束投影界限906、约束投影范数909和成本向量901用公式表示线性程序907(如由上文所提供的线性程序表达式所描述)。接着，由线性程序解算器905解算所述线性程序，线性程序解算器905提供所述线性程序的解作为解向量911。解向量911为上文所提供的线性程序表达式中的最优向量x。解向量911的元素为系数xi，其给对应基本滤波器ei(其为表示基本滤波器组913的矩阵E的列)提供加权因子。接着，操作914执行由解向量911的对应元素加权的基本滤波器的求和以提供第一滤波器q(λ)，第一滤波器q(λ)接着在916处(视情况)经平滑、接着在922处(视情况)经偏置且与第二滤波器(预滤波器)p(λ)919组合917以产生经设计的滤波器规格f(λ)921。
可例如通过组合吸收预滤波器p(λ)与干涉滤波器q(λ)而制造经复合设计的滤波器f(λ)921，其中所述干涉滤波器组件由操作914和/或操作916的输出指定。所述预滤波器可本质上为透明的(即，p(λ)是均一的或几乎均一的)，或可具中性密度(即，p(λ)是恒定的或几乎恒定的)，或可具有宽频带透射率(即，p(λ)依据波长而平滑且缓慢地变动)，或可具有窄频带或多频带透射率。方法考虑q(λ)的规格中的p的此些性质，使得所得滤波器f满足输入设计标准。连同图24A、24B、28A和28B而详细描述优选预滤波器p(λ)的选择。特定来说，具有窄频带吸收率的预滤波器的使用可优选地用于一些应用且连同图20A和20B而对其详细地加以论证和描述。
用于设计和制造干涉滤波器的同期方法(例如使用非四分之一波长光学监测)可制造几乎具有任何光谱透射率曲线的滤波器。然而，实施特定滤波器规格所需的介电材料层的数目是变动的。对介电材料层的总数目的任何所需限制例如需要：光谱透射率曲线具有有限复杂性。例如，为波长的函数的透射率的斜率必须连续且有界限。
为改进可制造性，可对由加权求和操作914提供的滤波器规格执行平滑操作916。例如，可通过916中的频域卷积而将平滑核920应用到操作914处所提供的最优滤波器。所述平滑核可例如为具有半峰宽度(其为中心波长的2％)的高斯核。在进一步实例中，所述平滑核可为具有半峰宽度(其为中心波长的约10％)的高斯核，使得可用低阶介电堆叠(例如小于约50个材料层)实现滤波器规格。替代地或另外，可使基本滤波器变平滑(例如通过作为高斯滤波器而不是矩形滤波器的规格)。接着，自平滑操作916输出的经平滑滤波器类型可用作为用于制造(例如干涉)滤波器的规格。一般来说，平滑的数量可经调节以改进遭受以下要求的可制造性：滤波器的所要功能(例如其对色觉的效应)未因由平滑而明显降级。例如，所述平滑核的宽度可被选择为最宽核，使得滤波器的通带内的峰值透射未明显减少。尽管平滑是选用的，但本文所描述的全部滤波器实施例(如由上述线性程序方法所设计)采用具有约10纳米到约25纳米之间的半峰宽度的平滑核。
特定来说，为改进滤波器性能，在穿过滤波器的光的入射角在某一范围内变动的条件下，偏置系数923可用于使滤波器规格朝向更长波长偏置922。连同图29A到29B以及图30A到30B而进一步详细描述偏置系数的选择。
现返回到滤波器产生器操作903(图9)的各种输入，必须指定成本向量901(上述线性编程表达式中的c)，使得成本可与每一基本滤波器相关联。例如，如果基本滤波器各自为单通带滤波器，那么可由函数c(λ)指定为波长的函数的成本且每个基本滤波器的成本由如下表达式计算：
ci＝∫λ＝400…700 c(λ)ei(λ)p(λ)dλ。
替代地，如果基本滤波器为三通带滤波器(其中每一基本滤波器具有三个或三个以上通带)，那么成本函数901可例如为基本滤波器的相对色域面积的函数，(例如)与基本滤波器相关联的成本可被定义如下：
ci＝(γi/γREF)-2；
其中γi为由基本滤波器提供的色域面积，且γREF为由最适合的参考滤波器提供的色域面积。成本向量901可在滤波器设计过程开始时被指定且在滤波器的设计期间不被进一步改变。替代地，可在反复设计过程中的设计过程(例如(例如)下文相对于图12而更详细描述的过程)期间变动成本向量901。
成本向量的规格提供使滤波器产生方法可引导线性程序解算器朝向优选滤波器设计的方法，这是因为线性程序解算器将避免具有相对较高成本的基本滤波器的并入(即，正加权)(除非必须满足一个或一个以上约束)。优选滤波器设计可根据滤波器的目标应用而变动，因此，成本函数的规格还应适当变动。例如，图12A展示为波长的函数的成本的两个函数(例如，用于与如先前所描述的一组单通带基本滤波器一起使用)，其中所述成本函数经选择以最大化滤波器设计的相对色域面积，由此导致方法设计使红-绿色辨别增强的滤波器。为设计使蓝-黄色辨别增强的滤波器，可例如通过乘以负1而使此些成本函数反转。成本函数1201经配置以最大化相对于经选择的Munsell色彩的相对色域面积，如图6A中的601、602、603、604和605处所展示。成本函数1202经配置以最大化相对于经选择的自然界色彩的相对色域面积，如图6B中的606、607、608、609和610处所展示。就其它相同设计标准来说，Munsell色彩的成本函数导致滤波器1204(图12B)且自然色彩的成本函数导致滤波器1203(还参阅图12B)。应注意，自然界滤波器1203的中通带相较于Munsell色彩的滤波器1204而红移达约10纳米，且还在短波长通带中找到更长波长的类似偏好。此些细节并非无关紧要，例如，自然界滤波器1203导致更少的绿色色相失真，绿色的光谱反射率主要取决于植物中的叶绿素的含量，且叶绿色具有比人造绿色色素明显更长的反射率峰值波长，其与如先前连同图6A和6B所讨论的两个不同组的参考色彩的分析一致。
再次参考图9，观察者918一般为具有正常视觉的标准观察者。如果滤波器设计意欲校正十分极端的缺陷，那么可选择特定缺陷观察者。发光体904根据滤波器的既定用途和环境而选择，且可例如为本文所揭示的任何适合发光体。参考滤波器912经选择以设定经设计滤波器的既定白点，其中白点为如通过参考滤波器所观看的经选择发光体的色度坐标，且经设计的滤波器将以相同白点为特征。参考滤波器还已可用在相对色域面积计算(如上文所描述)中以比较经设计的滤波器与参考滤波器，例如下文相对于图13所描述。
图9中所展示的其余设计标准输入为光谱透射率约束902、滤波器白点约束908和色彩外观约束915。每一色彩外观约束包括：参考光(由其光谱辐射通量定义)；发光度约束，其使得所得滤波器必须规定如通过滤波器所观看的所述参考光的发光度在界限间隔内；以及选用色度约束，其使得所得滤波器必须提供如通过滤波器所观看的所述参考光的色度坐标含在界限色度坐标的凸包内。还相对于观察者918和预滤波器919而指定前文所提及的观看条件。
此外，光谱透射率约束902和滤波器白点约束908为如由虚线流程箭头所指示的色彩外观约束915的特殊情况。光谱透射率约束可被表达为色彩外观约束，其中参考光为具有指定波长的单色光，且所述单色光的发光度被界限在某一发光度间隔内(应注意，单色光的色度无法由任何滤波器改变)。一些光谱透射率约束是必需的，例如，透射率必须被界限在每一可见波长处的0.0％到100.0％之间以产生被动光学滤波器。所述滤波器的白点约束包括参考光(其为经选择的发光体)，且进一步提供发光等式约束和色度边界。一般来说，所述色度边界可具有本质上无限小的大小，使得白点被精确设定。替代地，所述色度边界可具有较宽边界，其例如包含以参考滤波器的白点为中心的近似圆形区域。对于色觉需要，滤波器白点经一般设定或否则被约束在对应于被视为呈非强烈色彩的色彩的色度图的中心区域内。对于待用在太阳镜中的滤波器的设计，发光体优选地代表日光(例如发光体D65)，且基于发光体所界限的发光度介于约8％到约40％之间。
如上文所提及，色彩外观约束被指定为基于色度坐标的边界和基于参考光的色彩外观的发光度的界限间隔。此些数据在几何学上可被理解为三色模型中的约束多面体，如图10A和10B的图式中所展示。更具体来说，提供满足所述约束的色彩外观的滤波器经配置使得如通过所述滤波器所观看的所述参考光的三色值含在本质上呈锥形的凸多面体(1001、1002)中，其中所述色度边界形成壁状表面(例如1005)的封闭轮廓，且所述发光度界限间隔定义包含下发光度界限1007和上发光度界限1006的两个盖状表面。所述盖状表面平行于等亮平面1004且各自含在从原点分别移位达对应上发光度界限和下发光度界限的平面中。所述壁状表面各自含在与原点相交的平面中。所述色度边界由一组色度坐标的凸包指定，所述组色度坐标在被转换成三色值时定义锥体1005的壁。且当仅当三色值到全部壁的向内指向的表面法向向量(图中未展示)上的投影的向量范数是非负的，那么实例性三色值1003满足所述色度边界。此外，且当仅当三色值到上盖和下盖的向内指向的表面法向向量(图中未展示)上的投影的向量范数分别大于/小于下发光度界限和上发光度界限，那么实例性三色值1003满足发光度界限。所述表面法向向量为三色空间中的向量，根据定义，其垂直于含有表面的平面。如果发光度的下限为零，那么锥体到达原点处的顶点。如果发光度无上限，那么锥体沿与发光度响应线的相同的方向无限延伸。此广义锥体的几何结构容许色彩外观约束转换成系统的线性约束，如下文所额外详细描述。
再次参考图9，色彩外观约束915经由910处的计算而转换成一组线性约束，910处的操作相对于每一色彩外观约束915和每一基本滤波器913而反复操作以导致线性约束投影界限906的向量和约束投影范数909的矩阵。
由图11的工艺流程图进一步详述色彩外观约束到系统的线性约束的转换，其中三色约束计算1102对应于图9中的操作910。在本文中，色彩外观约束1101可被指定为参考光1105、色度边界1106和发光度界限间隔1104。可将此些界限转换成观察者1103的三色空间中的广义多面锥体(操作1109)，如连同图10A和图10B的描述所阐释。从所得几何形状，操作1109提供：矩阵1112，其包括正交(垂直)于所述多面体的表面且从所述多面体的表面向内指向的向量；以及从含有表面1113的每一平面的原点偏移的向量，其对于壁状表面来说为零且对于如先前所描述的盖状表面来说等于上发光度界限和下发光度界限。
接着，色彩约束的界限几何形状与每一基本滤波器1107之间的交互被确定为如下。计算穿过基本滤波器1107的参考光1105的透射率1108，接着计算穿过预滤波器1210的透射率1111，接着计算由观察者1114接收的经滤波光的视网膜感光色素吸收率1115(即，视觉光转导)，从而导致对应于如通过基本滤波器和预滤波器所观看的参考光的三色值1117。接着，使用矩阵-向量积1116来将三色值1117投影到约束多面体的表面法向向量(矩阵1112中)上，从而导致约束多面体的每个表面的三色值的一组向量长度(范数)1119和将确保相对于色彩外观约束的抑制的对应界限1118。此些约束投影范数为基本滤波器相对于约束的线性属性。例如，如果投影到表面法向向量上的三色值具有长度零，那么所述基本滤波器有效地正交于约束且任何数量的滤波器可在不违反所述特定边界的情况下并入在解中。如果约束投影范数为非零，那么范数的量值给出导致经设计的滤波器朝向或远离约束边界移动的为基本滤波器的线性加权的函数的比率。
再次参考图9，将此些结果累积于约束投影范数矩阵(上述线性程序表达式中的A)909和约束投影界限向量(上述线性程序表达式中的b)906中，其中所述结果现呈在并入在线性程序907中时兼容的适合格式。
在一些实施例中，色彩外观约束1101(图11)还可包含参考光1105相对于基本滤波器1107的入射角，在所述情况中，可应用适当变换以正确地计算1108和1111中的光的所得透射，使得如通过基本滤波器和预滤波器所观看的参考光的三色值还考虑参考光的所述入射角。例如，如果滤波器将被制造为干涉滤波器，那么所述入射角可用于根据Snell定律而位移基本滤波器(基于波长的百分比)。(例如，参阅图16A中的曲线1601)。此外，如果预滤波器为吸收类型，那么计算可根据Beer-Lambert定律而考虑路径长度差异。接着，可由组件q＝Ex与p的组合物表达复合滤波器f，使得f在偏离于表面法向向量的θ弧度的入射角处的透射率可被表示为fθ(λ)且由如下表达式近似表示：
fθ(λ)＝p(λ)(1/cos(θ))Σi＝1…N xi ei(λ/sqrt(1–sin2(θ)/n2))；
其中ei的有效折射率为具有约1.85的值的n，且对于约0度到约45度之间的θ，所述近似值是足够的。在非零入射角处并入色彩外观约束尤其有用于提供在非理想观看条件下具有改进色彩稳定性的滤波器设计。为评估本发明中的滤波器，滤波器f相对于入射角θ的白点位移由如下表达式定义：
WPS(f,θ)＝sqrt((u0–uθ)2+(v0–vθ)2)，
其中，在上述表达式中，(u0,v0)和(u0,v0)为法向入射和θ度偏离入射处的如通过滤波器所观看的发光体D65的CIELUV(u',v')色度坐标(相对于CIE 1931 2度标准观察者)。替代地，相对于CIE 1964 10度标准观察者而计算白点位移。
现参考图13的工艺流程图，在一些实施例中，滤波器设计过程是反复的。此反复过程可开始于输入到设计过程1302的滤波器产生器1303中的滤波器设计标准1301的初始规格。设计标准1301可例如包含图9中所展示的设计输入的部分或全部。与制造工艺相关的额外信息1309还可输入到还在设计过程1302中的选用制造分析过程1308(下文中进一步描述)。此制造信息可例如包含：对制造设备使用的时间限制；制造成本或预算；以及对滤波器结构的物理限制，举例来说，例如，对厚度、厚度均匀性、组合物或用于制造滤波器的材料层的组合物的均匀性的限制。
滤波器产生器1303可例如相同或实质上相同于上文参考图9所描述的滤波器产生器903。滤波器产生器1303产生试验滤波器1305，其可例如为：在为波长或频率的函数的透射方面的最优滤波器类型(例如由图9中的操作914所输出)；在为波长或频率的函数的透射方面的平滑最优滤波器类型(例如由图9中的操作916所输出)；或复合滤波器设计，其并入有选用预滤波器(例如由图9中的操作917所输出)。
可在操作1307处视情况分析试验滤波器1305(图13)的光学性能。此性能分析可例如包含计算相对于参考滤波器1304、发光体1306和组参考色彩1301(其全部为到设计过程1302的选用额外输入)的相对色域面积1314。可例如使用上文参考图4所描述的过程来计算相对色域面积。如果相对色域面积不合意(即，过高或过低)，那么可在操作1315处调整成本向量且相应地在通过设计过程1302的另一反复之前更新滤波器设计标准1301。
在其中如刚所描述般调整成本函数的实施例中，设计过程1302的首次反复可利用例如呈(例如两个)高斯函数(其各自以中心波长、宽度和振幅为特征)的总和形式的为波长的函数的初始成本函数。所述成本函数可进一步包含通过与任何单调函数相加或相乘而并入的单调偏置。例如，单调函数可为线性的。当反复设计过程且在每一反复中计算相对色域面积时，可使用调整所述成本函数以增大(或替代地，减小)色域面积的任何适合常规最大化方法来调整所述成本函数。调整所述成本函数可例如包含：改动以高斯为特征的参数；改动以所存在的任何单调偏置为特征的参数；或改动以高斯为特征的参数和改动以偏置为特征的参数。还可使用所述成本函数或所述成本函数的参数化的任何其它适合形式，或可使用用于调整所述成本函数的任何其它适合方法。
作为使用相对色域面积来评定试验滤波器相对于色彩辨别的性能的替代，在一些实施例中，色度空间中的参考色彩的分布的特征为计算分布的一个或一个以上标准偏差。可在沿色度空间的红-绿色轴和蓝-黄色轴或沿方向或轴的任何其它适合选择投影分布时计算所述标准偏差。到绿色盲混淆线的投影可优选用于评估待由绿色弱观察者使用的滤波器。到红色盲混淆线的投影可优选用于评估待由红色弱观察者使用的滤波器。到第三型色盲混淆线的投影可优选用于评估待由第三型色弱观察者使用的滤波器，或可用于评估滤波器以确保：沿红-绿色辨别的垂直或几乎垂直轴的标准偏差的互补增加不会负面影响蓝-黄色辨别。相较于参考滤波器而增加一个或一个以上此些标准偏差的试验滤波器可被视为增强沿色度空间中的一个或一个以上对应方向的色彩辨别。相较于参考滤波器减少一个或一个以上此些标准偏差的试验滤波器可被视为减弱沿色度空间中的一个或一个以上对应方向的色彩辨别。类似于上文相对于相对色域面积所描述，在一些实施例中，用在设计过程1302中的成本函数可经反复调整以最大化或最小化如通过试验滤波器所观看的色度空间中的参考色彩分布的一个或一个以上标准偏差。
现返回到设计过程1302中的性能分析操作1307(图13)，操作1307还可视情况评定符合业界或政府规章标准(举例来说，例如美国国家标准协会(ANSI)Z80.3-2010(2010年6月7日核准)或ANSI Z87.1-2010(2010年4月13日核准)，所述两个标准的全文以引用方式并入本文中)的试验滤波器。可执行此分析以例如确保：试验滤波器在既定应用中(例如在操作机动车辆时)供人类观察者安全使用。基于此标准顺应分析的结果1313，操作1316可构想滤波器设计标准1301的额外或经修改的色彩外观约束以指引滤波器设计过程1302符合标准。
除性能分析1307之外或作为性能分析1307的替代，可在操作1308处分析试验功能1305的可制造性。此操作可产生例如经估算的制造成本1312和提供容限和/或加工指令的制造规格1311。经估算的制造成本1312可被表达为例如总制造时间、总财务成本或以上两者。基于经估算的制造成本1312，操作1317可视情况调整色彩约束、平滑化(例如图9中的操作916)或色彩约束和平滑化以指引滤波器设计过程1302朝向具有较低经估算制造成本的滤波器。例如，可增加平滑核920(图9)的宽度，或可适当放松或收紧对某些区域中的光谱透射率的约束。
如果操作1316或1317处添加或修改的约束产生不可行的设计标准(即，无法解决线性编程问题的设计标准)，那么线性程序解算器(例如图9中的905)可检测此情形。接着，可放松或修订约束，直到恢复可行性。
可重复整个滤波器设计和分析过程1302，直到实现满意(例如最优)的滤波器设计，此时，制造规格1311可被采用且用于制造光学滤波器。
如本文所描述的滤波器可基于例如光的吸收、反射或吸收和反射而对光进行滤波。滤波器可例如包含干涉滤波器、吸收滤波器和偏振滤波器(偏振滤波器通常包含封围波长选择偏振旋转器的一对线性偏振器)的任何适合组合。干涉滤波器和复合滤波器的干涉滤波器部分(如本文所揭示)可例如被制造为使用约12个到200个层，且每100个层具有约6微米的总厚度和具有约1.8到约1.9之间的典型有效折射率的介电涂层。此些多层干涉涂层可例如被施加在具有0到约10屈光度之间的基弧的玻璃或光学聚合物衬底上，其中屈光度被定义为由透镜测量计校准到1.523的折射率的球面曲率的测量值。
本文所揭示且既定用于眼用佩镜的干涉滤波器设计还可被指定用于与圆形偏振器组合使用，其细节在图24A和图24B以及随附描述中给出。
本文所揭示且既定用于眼用佩镜的干涉滤波器的进一步设计还可被指定用于与中性密度吸收体或宽频带吸收体或窄频带吸收体组合使用，其细节在图28A和图28B以及随附描述中给出且其特定实例连同图20A和图20B的讨论而被揭示。
一般来说，在下文中，假定：制造工艺(至少)包含将介电材料物理气相沉积在具有不同厚度和折射率的一序列的涂层中以形成干涉滤波器。工业机器和程序可容易地取得且实现此些滤波器(其包含具有部分透射率的区域和/或通带的不规则配置的滤波器)的高产量高精确度制造。可代以使用任何其它适合制造工艺，或任何其它适合制造工艺还可与此物理气相沉积工艺组合使用。
除非另有约束，否则经设计以增强红-绿色辨别的滤波器可趋于降低黄光的透射，其可导致黄色交通信号显得更暗且更类似于红色(例如橙色或微红色)。类似地，使蓝-黄色辨别增强的滤波器可趋于导致绿光显得更类似于蓝色或白色(例如不饱和)。为避免此和类似潜在问题，并入在通用眼用佩镜(例如太阳镜)中的滤波器例如可经配置使得所得眼用佩镜提供某些色彩(特定来说，平均日光和交通信号光的色彩)的调节外观。对于某一眼用佩镜，这需要例如满足工业或政府规章标准。可使用上文所描述的方法(例如通过将适合约束施加到滤波器设计)来设计符合要求的配置。发光度约束可确保：此些光(例如日光、交通信号光)在通过滤波眼用佩镜而被观看时显得适度更亮。被指定为色度坐标中的凸边界的色度约束可确保：此些光落在约束边界内且因此将被观察者视为具有正确标准色名的色相，即，确保：日光本质上呈白色；以及交通信号被正确辨别为例如交通信号绿色指示灯、交通信号黄色指示灯和交通信号红色指示灯。
图14A展示通用眼用佩镜的此“一般用途”约束的实例。实例性色度边界1401规定：黄色交通灯不呈橙色或红色。点1402展示如通过不受约束的红-绿色辨别增强滤波器所观看的黄色交通灯的色度，且点1401展示顺应红-绿色辨别增强滤波器下的黄色交通灯的色度。实例性色度边界1406规定：绿色交通灯不呈黄色、蓝色或过度不饱和。点1404展示绿色交通灯的色度，其在两个滤波器下本质上相同。实例性色度边界1405规定：日光不呈强烈色彩。点1403展示在两个滤波器下本质上相同的日光的色度。
图14B展示日光的光谱辐射通量的曲线图1408、绿色交通信号的光谱辐射通量的曲线图1407和黄色交通信号的光谱辐射通量的曲线图1409。图14C展示不受约束滤波器的透射率1411和受约束滤波器的透射率1410。在滤波器1410中，约束的效应显然在于：长通带本质上已被分成两个通带以形成四通带滤波器。如此实例中所展示，限制约束是针对黄色色度边界的最红侧。然而，如连同图15A和15B的进一步描述中所展示，可更优选地迫使分裂通带成为具有不规则形状(例如，在短波长侧上具有用于替代分裂子频带的凸肩)的单通带，或用足够宽以将子频带本质上合并成单通带的核来使分裂通带变平滑。
与将多频带滤波器并入到眼用佩镜中相关的进一步关注在于：阻带可明显抑制一些窄频带光(例如来自发光二极管、激光和钠蒸气灯)的发光度。在一些实施例中，可优选地设定滤波器的最小透射率的下限以确保全部单色光的最小亮度。例如，在图15A中，曲线图1501展示在约450纳米到约650纳米之间透射率为约7％的光谱透射率下限。并入有约束的滤波器由图15B中的其光谱透射率曲线图1504展示。
滤波器1504为四通带滤波器，其中已添加第四通带以满足黄色交通灯约束(如连同图14A到14C所描述)。在一些实施例中，可优选地将此额外通带转换成长波长通带的短波长侧上的频带凸肩。此变化可为优选的，这是因为所得滤波器可提供相对于入射角变化的黄光(特定来说，窄频带黄光)的更稳定外观，假定多频带滤波器并入以除法向入射之外的入射角处的光谱透射率的蓝移为特征的干涉滤波器，如下文进一步所描述。可例如通过增加所要区域中的最小光谱透射率约束(例如由图15A中的曲线图1502所展示)而完成用凸肩取代第四通带。在曲线图1502中，最小透射率已被设定为约580纳米和约635纳米之间的约18％。由曲线图1503(图15B)展示所得的经修改滤波器透射率，曲线图1503展示长波长通带的短波长侧上的所描述凸肩。
具有如刚所描述的凸肩的通带还可用在三通带滤波器内的其它位置处。例如，在一些实施例中，可具有添加最小透射率约束以导致中波长通带的长波长侧上的凸肩的效用以在入射角诱发的蓝移下减少窄频带荧光灯(例如FL10到FL12)的色彩失真。在进一步实例中，一些实施例在短波长通带的短波长侧或长波长侧上具有凸肩，连同图16A和图16B而对其加以更详细描述。在进一步实例中，通带可具有不规则形状(即，非矩形且非高斯)，其具有本质上呈双峰式分布的配置，其中两个模式至少部分重叠；或通带可在通带的一个或一个以上侧上具有凸肩；或通带可被描述偏态分布，其中在为波长的函数的透射率中，通带的两侧之间的斜率比介于约4:1到约1:4之间。
适用于此些滤波器的进一步约束是针对白点，即，典型发光体(例如日光)的色度坐标。如果白点在中性点(即，对应于未经滤波的日光的色度坐标)的适度半径内，那么滤波器可被视为呈非强烈色彩。因而，色度调适的视觉机制将使观察者能够在佩带眼用佩镜达数分钟之后调整到新色彩平衡。在一些实施例中，可优选地例如通过将白点配置为呈中性(即，使得日光的色度坐标处于或几乎处于区域1405(图14)的中心处)而最小化此调整等待时间。在其中可期望白点呈中性的此些情况中，可针对日光的外观而给出约束区域，例如，发光体D65的(x,y)色度坐标为约(0.31,0.33)，且最优滤波器可提供所述点的约0.05个单位内的白点。在一些情况中，特定来说，例如当成本函数经配置以最大化或最小化蓝光的透射时，可优选地容许白点在更大区域(例如，区域1405(图14)内的任何位置)内变动。在进一步情形中，可因包含美观的其它原因而指定白点的特定色调。
如上文所提及，多频带干涉滤波器的透射光谱对入射光的入射角偏离敏感。具体来说，当干涉滤波器的有效光学厚度(即，使相消干涉发生在滤波器内的折射率边界处的波长)随偏离于法向入射的入射光的角度增大而减小时，光谱透射率遭受朝向更短波长的位移(蓝移)。由垂直于其上沉积所述干涉滤波器的表面的向量定义法向入射。在本文中，法向入射可被称为零度角入射，即，角度意指偏离于所述法向向量的偏角。此外，并入吸收滤波器的多频带滤波器可根据Beer-Lambert定律而改变透射率，其中当偏离于法向入射的入射光的角度增大时，吸收趋于归因于通过吸收介质的更大有效路径长度而增加。在上述变动的任何者中，多频带滤波器f可包括吸收滤波器p和干涉滤波器q，其中p的为角度的函数的透射率的变化是根据Beer-Lambert定律，且q的为角度的函数的透射率的变化是根据Snell定律，使得f在偏离于表面法向向量的θ弧度的入射角处的透射率可被表示为fθ(λ)且由如下表达式近似表示：
q(λ)＝f(λ)/p(λ)，
fθ(λ)＝p(λ)(1/cos(θ))q(λ/sqrt(1–sin2(θ)/n2))；
其中，在上述表达式中，q的有效折射率为具有约1.85的典型值的n，p在法向入射处的光谱透射率为p(λ)，f在法向入射处的光谱透射率为f(λ)，q在法向入射处的光谱透射率为q(λ)，且对于约0度到约45度之间的θ，所述近似值是足够的。滤波器的入射角敏感度具有与所述滤波器并入到例如眼用佩镜等设备中相关的暗示，其中光的有效入射角在透镜的表面上具有为位置的函数的明显变动(连同图29A到29B以及图30A到30B而对其加以详细描述)，且还具有与将此些滤波器并入到例如灯组合件的设备中相关的暗示，其中无法实现发光体的完美光束准直。
为入射角的函数的滤波器的光谱透射率的变化为所述滤波器的物理性质。然而，主要关注的是此些变化的感知暗示，其可通过测量为入射角的函数的如通过所述滤波器所观看的参考光的色度和发光度变化量而量化。特定来说，考虑相对于发光体的色度坐标(即，滤波器白点)的此些变化是有用的，这是因为是入射角的函数的白点的变化一般与如所述发光体下所观看的整组参考色彩的此些变化相关。此外，可通过在如先前所描述的滤波器产生方法中采用额外色彩外观约束而约束两个或两个以上入射角处(例如在偏离于法向轴0度处和25度处，或0度、25度和35度处)的白点，使得发光体的色度坐标在指定角度和中间角度处实质上不变。
在图17C中，曲线图1707(类似于图8C的曲线图811)展示提供增强红-绿色辨别的实例性滤波器的光谱透射。曲线图1707展示所述滤波器在法向入射处的光谱透射，且曲线图1706和1705展示所述滤波器分别在约20度和30度的偏离法向入射处的(蓝移)光谱透射。图17A还展示对如通过三个滤波器所观看的Munsell色彩的经选择的轮廓的外观的效应。轮廓1703对应于正常滤波器(0度入射角)，轮廓1702对应于第一位移滤波器(约20度入射角)，且轮廓1701对应于第二位移滤波器(约30度入射角)。应从此些轮廓明白，所述滤波器下的色彩外观相对于入射角的此些变化而不稳定。再者，我们观察到，具有最大红-绿色辨别增强的滤波器趋于定位通带，其中一个或一个以上视网膜感光色素的为波长的函数的吸收率的变化最大。因此，用于使色彩辨别增强(特定来说，用于使红-绿色辨别增强)的最优滤波器还为用于提供稳定色彩外观的最不优滤波器。
在图16B中，曲线图1603(类似于图15B的曲线图1503)展示提供增强红-绿色辨别的实例性滤波器的光谱透射。曲线图1604展示提供增强色彩外观且还通过约束白点以使其在法向入射和约30度的偏离法向入射处实质上相同而提供稳定色彩外观的类似于1603的光谱透射的实例性滤波器的光谱透射。提供稳定色彩外观的多频带滤波器可例如因具有以下频带而获得稳定性：所述频带经定位和/或塑形使得在观看稳定的参考光时，三种视锥细胞中的每一者的刺激变化在角范围内近似呈线性且三种细胞之间的变化本质上描述具有至多一个自由度的系统，其中所述自由度仅沿发光度的方向起作用。例如，在一些实施例中，所述频带可优选地位于视网膜感光色素吸收率中的一者或一者以上的峰值敏感度的波长附近，或可具有为所要范围内的入射角的函数的双峰式分布或其它不规则形状(其用来使刺激变化不变或几乎不变)。在进一步实施例中，通带(例如长波长通带)的形状可经配置使得长波长视锥细胞的刺激变化与为入射角的函数的中波长视锥细胞的刺激变化成反比例，因此确保对自由度的所需限制以维持恒定色度。然而，我们发现，此些频带位置和/或形状一般为使色彩辨别增强的次最优者，因此线性程序方法的效用可基于以下事实：其提供满足色彩稳定性约束的解，所述解最大限度地实现色彩辨别增强。具体来说，滤波器频带位置的此些改动优选地发生在最外频带上。例如，可通过将短波长频带定位在约450纳米处使短波长视锥细胞的刺激变化率实质上恒定。替代地，在一些情况中，可优选地在短波长视锥细胞吸收率的峰值附近使短波长通带分裂(例如曲线图1605中所展示)，由此通带可被描述为具有双峰式分布(其具有约435纳米处的第一模式和约455纳米处的第二模式)。在进一步实例中，长波长通带以具有约620纳米处的第一模式和约650纳米处的第二模式的双峰式分布为特征，或可具有偏态分布、凸肩(通常位于短波长侧上)或其它不规则(即，非高斯)分布。
图18A到18C的图式中展示具有相对于入射角范围的稳定白点的滤波器的行为。图18C在曲线图1807中展示所述滤波器在法向入射处的透射率且在曲线图1806中展示所述滤波器在约20度入射处的透射率。可在此些曲线图中观察到，由参考数字1805辨别的短波长区域中的分裂子频带结构本质上充当经调谐以在进行波长位移时稳定的梳状滤波器。
色彩外观已被稳定化的发光体为日光的发光体，如图18B中的曲线图1804中所展示。在图18A的色度图中，发光体的色度坐标1803在两个入射角下相同。图18A还展示对Munsell色彩的经选择的轮廓的外观的效应。轮廓1801对应于正常滤波器(0度入射角)，且轮廓1802对应于经位移的滤波器(约30度入射角)。可从此些轮廓的位置了解，滤波器提供此些参考色彩的适度稳定外观，其中饱和度的大部分损失主要与最高饱和色彩(例如，如先前连同图8A所描述的外Munsell轮廓)相关联。由此滤波器论证的色度稳定性可明显减小透镜的中心中的“热点”的外观(由入射角诱发的蓝移所致)且一般促成视觉舒适度提高。
例如图18C中所展示，提供色彩稳定性的滤波器可归因于所施加约束的效应而提供较弱红-绿色辨别增强。在一些实施例中，可优选地并入具有窄频带吸收率的预滤波器，其中(若干)吸收频带位于其中预期滤波器设计中的阻带的位置附近。因此，包括窄频带吸收滤波器和干涉滤波器的复合滤波器可实现所要色彩稳定性且不使所要色彩增强降级。图20A和20B中展示此些滤波器的两个实例。在图20A中，2001处的实线曲线展示包括玻璃衬底中的钕的吸收滤波器的光谱透射率。钕为稀土材料，其特征为约590纳米处的强吸收频带和约520纳米处的次级吸收频带。在图20B中，2002处的实线曲线展示干涉滤波器的透射率，所述干涉滤波器在与所述钕吸收滤波器组合时提供增强红-绿色辨别和0度到30度入射角内的稳定色彩外观。再次参考图20A，2001处的虚线曲线展示包括聚合物衬底中的窄频带有机色素Exciton P491和Exciton ABS584的吸收滤波器的光谱透射率。Exciton P491的特征为约491纳米处的强吸收频带，且Exciton ABS584的特征为约584纳米处的强吸收频带。在图20B中，2002处的虚线曲线展示干涉滤波器的透射率，所述干涉滤波器在与所述有机色素滤波器组合时提供增强红-绿色辨别和0度到30度入射角内的稳定色彩外观。可通过如先前所描述的线性编程的方法、通过并入所述吸收滤波器作为预滤波器而设计此些实例。
为给正常观察者提供色彩稳定性，一般可期望约束色度坐标使得白点位移小于相对于CIELUV(u',v')色度空间的约0.01个单位且约束相对于约0度到约35度之间的角度的CIE 1931 2度观察者。在一些情况中，角范围可增大到约0度到约45度。对于具有绿色弱的观察者，位移容限可增大到约0.02个单位，且对于具有红色弱的或重度绿色弱的观察者，容限可进一步增大到约0.04个单位，这是因为此两个观察者对色移不敏感且其色彩感知未必完全以标准观察者模型为特征。此外，对于此些异常观察者(其色彩匹配函数明显不同于CIE 1931 2度标准观察者的色彩匹配函数)，可使用观察者特定色彩匹配函数来计算实现色彩稳定性的约束标准。在此些情况中，所得滤波器在根据CIE 1931 2度观察者而分析白点位移稳定性时可具有如下性质：白点位移函数在约20度到约40度入射角之间的角度处具有局部最小值；且在所述局部最小值处到正常白点的距离小于约0.02个单位。
为了表征法向入射和偏离法向入射处的滤波器性能在此些滤波器并入到眼用佩镜中时的相对重要性，透镜和眼睛的几何模型(例如，其中所述透镜并入到眼用佩镜中且位于眼睛前面)可用于计算为透镜位置的函数的有效入射角以及为有效入射角的函数的相对重要性。由此，有效入射角被定义为透镜在透镜位置处的法向向量与穿过所述透镜位置以成像到眼睛的视网膜上的一束光的法向向量之间的角度。图29A(俯视图)和图29B(透视图)中说明如先前所提及的几何模型。此处，分别由半球2904和2905表示左眼和右眼的几何形状。人眼(通常为成年人的眼睛)具有约12.5毫米的曲率半径和约60毫米的瞳孔间距离。色感主要源自于中心10度的视觉，然而，眼睛还可在其眼窝中旋转，因此色彩感知所需的角范围大于10度。由球形区段2901和2902表示左透镜和右透镜的几何形状(具有眼用佩镜的典型形状)。虚线箭头2906说明穿过透镜上的中心位置的一束光，且虚线箭头2909说明穿过透镜上的远程位置的束光。所述光束还一般成像到视网膜的中心位置和远程位置上。2907和2908处展示透镜在其中穿过所述光束的位置处的表面法向向量。眼用佩镜中的透镜可具有约50毫米到约150毫米之间的曲率半径(在此实例中，所述曲率半径为87毫米)。由于此半径显著大于眼睛的半径，所以在对应透镜位置处入射光束与表面法向向量之间的角度趋于随与中心的距离的增加而增加，如图29A和29B中由2908与2909之间的角度增加(相较于2907与2906之间的角度)所说明。
给定任何框架式样(例如，透镜的边缘轮廓和相对于眼睛的透镜定位)和任何透镜曲率，可通过以下操作而从刚描述的几何模型计算(例如使用计算机)为透镜位置的函数的有效入射角：反复位于透镜上的点；构造表面法向向量和视网膜图像光束；且接着计算表面位置处的两个向量之间的角度。图30A的轮廓图中展示此计算的结果，其中边界3004指示透镜的边缘，且内部轮廓展示如先前所描述的有效入射角，例如，有效入射角在沿轮廓3001时为约10度，在轮廓3002处为约20度，且在轮廓3003处为约30度。
接着，计算为有效入射角的函数的相对重要性是有用的。现参考图30B，为有效入射角的函数的相关重要性的函数包括两个部分的乘积：第一，以特定角度观看的透镜表面面积的比例的估算；且第二，沿一轴定向眼睛使得其以特定角度看穿透镜的可能性的估算。在本文中，高斯统计模型用于估算定向分布，例如由具有约10度的标准偏差的曲线3007所展示。因而，眼睛最可能沿法向入射角观看。然而，应注意，在透镜上仅有单个点的入射角为法向的(例如图30A中的点3005)，而透镜的表面面积介于例如10度到15度之间(例如，介于图30A中的轮廓3001与3006之间)。在典型透镜的表面上，入射角为偏离于法线的至多约35度，且在此范围内，为度数的函数的透镜表面的面积比例近似线性地增加，如由图30B中的曲线3009所表示。面积加权曲线与定向分布曲线的乘积给出重要性加权函数，例如曲线3008处所展示。因此，重要性加权PGAI可由如下表达式定义：
PGAIIW(f,fREF)＝(1/k)θexp(-(θ2/(2σ2)))PGAI(fθ,fREF)，且
k＝∫θ＝0…45θexp(-(θ2/(2σ2)))dθ，
其中exp()为指数函数，θ为具有0度到30度范围的有效入射角，PGAI(fθ,fREF)为如以入射角θ所观看或照亮的试验滤波器f和参考滤波器fREF的PGAI，σ为通常具有约10度的值的眼睛定向分布的标准偏差，且k为权重归一化因子。为评估本发明中的滤波器，给出色域面积增加的重要性加权百分比的两个特定列方程式，其中眼睛定向角的标准偏差被设定为约σ＝10度且参考色彩被指定为D15或自然界样本。所述列方程式分别由如下表达式给出：
PGAIIW(f,fREF,D15)＝(1/k)θexp(-(θ2/(200)))PGAI(fθ,fREF,D15)，
PGAIIW(f,fREF,NWS)＝(1/k)θexp(-(θ2/(200)))PGAI(fθ,fREF,NWS)，且
k＝∫θ＝0…45θexp(-(θ2/(200)))dθ，
其中先前已在本发明中规定用于计算PGAI(fθ,fREF,D15)和PGAI(fθ,fREF,NWS)的条件。
特定来说，上文由表达式PGAIIW(f,fREF,D15)定义的性能度量可用于分类滤波器f的性质，且如果所述滤波器的白点呈中性且白点在适度入射角范围内还保持中性，那么可在此些滤波器的族群之间比较绝对性能的百分比增大或减小。在本文中，PGAIIW计算的使用受限于具有相对于此些角度变化而呈中性且稳定的白点的滤波器。对于约-10％到约10％之间的PGAIIW的值，滤波器可被描述为提供本质上正常的色彩辨别。对于约10％到约40％之间的值，滤波器可被描述为增强红-绿色辨别，其中较大值对应于较好性能。对于小于约-10％的值，滤波器可被描述为增强蓝-黄色辨别。前文所提及的值假定：滤波器提供本质上呈中性的白点，即，对于0度到约30度之间的全部或几乎全部入射角，发光体D65的(x,y)色度坐标为约(0.31,0.33)。如先前所提及，色域面积的评估可随白点而变动，因此，无法用重要性加权PGAI度量来有意义地评估未经白点位移稳定化的滤波器。此外，白点的一些色调(特定来说，绿色)可提供PGAI的较大值，然而，此些增大未必对应于增强色彩辨别。
在进一步实施例中，计算还可考虑由制造工艺所致的物理厚度的变化。例如，在到弯曲衬底上的物理气相沉积中，涂层厚度趋于随与溅镀源的距离和/或喷射颗粒与弯曲衬底的表面法线之间的有效入射角而减小。在进一步实施例中，如刚所描述的有效入射角的计算可用作制造规格的基础，使得滤波器被制造在弯曲衬底上，使得滤波器具有物理厚度轮廓，所述物理厚度轮廓例如通过具有使厚度朝向透镜的边缘增加(例如，从中心处的法向物理厚度线性增加到透镜的边缘处的约+10％物理厚度)的分布而补偿有效入射角。干涉滤波器可经制造以实现相对于透镜上的全部或几乎全部位置处的有效入射角而不变或实质上不变的光学厚度。
在一些实施例中，滤波器的性能分析可包含使用相关重要性数据来确定滤波器在并入在眼用佩镜中时的重要性加权平均性能。可通过调整所述滤波器的光谱透射率规格(特定来说，通过使规格红移)而改进重要性加权平均性能。例如，r的光谱透射率可朝向更长波长位移，如由如下表达式所计算：
q’(λ)＝q(αλ)，且
α>1.0；
其中α为确定位移量的系数，且α经选择以最大化沿色彩空间的轴的重要性加权平均相对色域面积增加和/或减少和/或标准偏差。替代地，α可经选择以改进一些其它性能度量以例如减小重要性加权平均太阳蓝光透射率。因为所需的典型偏置量通常为约1％到约4％(α＝1.01到1.04)，所以可通过用表格表示约1.0到约1.1之间的值而有效法向确定最优偏置系数α。例如，具有约530纳米处的中波长通带的红-绿色增强滤波器可优选红移到约535纳米(α＝1.01)以改进重要性加权平均相对色域面积。
与将多频带滤波器并入到眼用佩镜中相关的另一方面(特定来说，此些滤波器包括干涉滤波器)为透镜的一或两侧上的反射率的管理。具有透射率q(λ)的理想干涉滤波器的反射率为透射率q(λ)的补码q*(λ)，由如下表达式定义：
q*(λ)＝1.0-q(λ)。
例如，并入在太阳镜中的滤波器可具有约20％的光透射率，因此，如果所述滤波器仅制造有干涉滤波器，那么所述滤波器将具有约80％的光反射率。此高反射率可导致明显视觉不适，这是因为用户可在物体后面看见物体的图像或在透镜中反射的其自身眼睛的图像。对于一般用途，透镜的内表面上的光反射率应为透镜的光透射率的至多约五分之一，但在一些情况中，还可接受高达光透射率的约一半的光反射率。可通过改进框架周围的屏蔽(例如，利用眼镜腿臂上的侧屏蔽)而部分减轻高反射率。吸收滤波器(例如先前所描述的组件p(λ)的并入可明显改进透镜的一或两侧上的反射率，例如，就位于透镜的一侧上的p(λ)来说，所述侧上的反射率被明显减小，这是因为反射光必须两次穿过吸收滤波器，如由用于计算由干涉滤波器q(λ)和吸收滤波器p组成的滤波器f的反射率的以下表达式所展示：
f(λ)＝q(λ)×p(λ)，且
f’(λ)＝p(λ)×q*(λ)×p(λ)；
其中，在上述表达式中，f’(λ)为滤波器的光谱反射率。相对于用于增强色彩辨别的此些复合滤波器，复合滤波器f的峰值透射率与平均透射率之间的比率优选地应尽可能高。在进一步实例中，可将p(λ)分解成两个组成吸收滤波器，接着，所述两个吸收滤波器位于透镜的相对侧上，例如，
f(λ)＝pa(λ)×q(λ)×pb(λ)，且
fa *(λ)＝pa(λ)×q*(λ)×pa(λ)，且
fb *(λ)＝pb(λ)×q*(λ)×pb(λ)；
其中，在上述表达式中，fa *(λ)给出透镜的一侧(例如外表面)上的光谱反射率，且fb *(λ)给出透镜的另一侧(例如内表面)上的光谱反射率。
在一些实例中，p(λ)可为中性密度滤波器，例如约40％透射率的灰色玻璃。例如，此组合可实现约20％的光透射率、约40％的峰值透射率和约8％的透镜的一侧上的光反射率(即，q(λ)具有约50％的光透射率)。在进一步实例中，p(λ)可为由两者呈彩色的两个吸收滤波器(例如，棕色玻璃和蓝色玻璃，其组合产生约40％的中性透射率)组成的中性密度滤波器。此些色彩可经选择以影响透镜的外表面上的反射光的色彩(例如，为了美观)。中性密度且彩色的吸收体还可由有机染料形成且并入到聚合物衬底中，和/或作为涂层(例如通过旋涂或浸涂)而施加到透镜的一个或一个以上表面。
优选地，可使用与f(λ)的光谱透射率互补的窄频带选择吸收体来形成p(λ)，因此实现复合滤波器的峰值透射率与平均透射率的较高比率(例如，高于利用中性密度吸收时的可能比率)。例如，分别在约491纳米和约584纳米处吸收的窄频带有机染料Exciton P491和Exciton ABS584可用于形成适合于与如本文所揭示的红-绿色辨别增强滤波器一起使用的此互补吸收体。替代地，某些稀土元素(例如钕、镨和钬)在可见光谱中具有窄频带吸收率，且可类似地被采用。例如，由Barberini GmbH制造的改进型含钕玻璃透镜ACE可用作为用于沉积干涉滤波器的光学衬底。另外，窄频带吸收体(和干涉滤波器)的并入可改进并入对白点的色彩稳定性约束的滤波器设计的质量，如先前连同图20A和图20B所描述，特定来说，窄频带吸收体改进由滤波器在偏离于法向轴大于20度的入射角处提供的色彩辨别。
替代地或另外，p(λ)可通过并入一个或一个以上圆形偏振器而吸收反射光。在一些实施例中，圆形偏振器位于透镜的内表面上以使否则将使用户眼睛可见的反射衰减。圆形偏振器还可位于透镜的外表面上以使前侧反射衰减。并入圆形偏振器的透镜可实现约40％的峰值透射率、约20％的光透射率和透镜的一或两侧上的约2％的光反射率。具有6屈光度或更大的球面曲线的圆形偏振器可例如通过热成形而制造且通过例如层压而并入到透镜中。另外，可使用仅实现部分偏振(例如约70％的偏振效率)的线性偏振器来形成所述圆形偏振器，由此在损害透镜的一或两侧上的增加光反射率的情况下实现更高峰值透射率。
图24A和图24B中描绘并入圆形偏振器的透镜的实例性配置，其中所述层(从前到后)为垂直定向的线性偏振器2401、四分之一波长延迟器2402、光学透明衬底2403、沉积在衬底的表面上的多层干涉涂层2404、四分之一波长延迟器2405和(例如垂直定向的)偏振器2406。
在图24B中，沿箭头2413展示入射到复合透镜的外侧的光。所述入射光穿过偏振滤波器，接着穿过四分之一波长延迟器(因此变成经圆形偏振)，接着由干涉滤波器分成最终由眼睛2409接收且由视网膜2412吸收的透射分量和朝向光源反向行进但在其可从复合透镜射出之前被吸收的反射分量2414。反射分量2414经圆形偏振，然而，干涉滤波器2404处的反射导致其偏手性例如从右向左翻转，使得在其反向地行进穿过圆形偏振器2402时，其显现为经水平偏振且由线性偏振器2401吸收。仍参考图24B，反射-吸收的类似过程可发生在进入透镜的后侧的杂散光(如沿光束2408所展示)以导致反射光2411在其到达眼睛之前被吸收。
在另一实施例中，p(λ)可为由使用物理气相沉积的金属衰减涂层制造的中性密度滤波器。优选地，可通过物理气相沉积而制造此些吸收滤波器和干涉滤波器(即，在相同过程中)，因此衰减层可封围介电层和/或与介电层的一些交错或部分交错。归因于金属层在并入到干涉滤波器中时的性质，此些衰减涂层可提供比等效大容量介质的中性密度吸收体更优的反射衰减。例如，此些设计可实现约35％的峰值透射率、约20％的光透射率和透镜的一侧上的约2％的光反射率。替代地，此些设计可实现约35％的峰值透射率、约20％的光透射率和透镜的两侧上的约4％的光反射率。替代地，此些设计可实现约50％的峰值透射率、约20％的光透射率和透镜的一侧上的约4％的光反射率。替代地，此些设计可实现约60％的峰值透射率、约20％的光透射率和透镜的一侧上的约8％的光反射率。此些设计的额外特征为具有定位在光学衬底的一侧上的滤波器的全部功能层(例如干涉涂层和(若干)衰减涂层)。在此些设计中，衬底的相对侧可经抗反射涂覆以减少光在光学衬底内的散射和共振(例如多次内反射)。在此些设计中，抗反射涂层优选地提供不大于0.5％的光反射率，这是因为较低质量的抗反射涂层(例如，具有约1％或更大的光反射率)可在一般用途的室外条件下(特定来说，在观看由典型室外景象中的金属表面反射的异常亮点(例如太阳光的反光)时)减小但未完全消除内反射假影的可见度。
图28A和图28B中描绘并入衰减涂层的透镜的实例性配置，其中所述层(从前到后)为抗反射涂层2801、光学衬底(例如玻璃)2802、第一衰减涂层2803、多层干涉涂层2804和第二衰减涂层2805。
在图28B中，沿箭头2811展示入射到透镜的外侧的光。所述入射光穿过抗反射涂层和光学衬底，接着穿过第一衰减涂层，且接着由干涉滤波器分成最终由眼睛2807接收且由视网膜2809吸收的透镜分量和朝向光源反向行进但在第二次穿过第一衰减涂层期间实质上被吸收的反射分量2812。仍参考图28B，反射-吸收的类似过程可发生在进入透镜的后侧的杂散光(如沿光束2806所展示)以导致反射光2810在其到达眼睛之前被吸收。在一些实例中，衰减涂层与干涉涂层的介电层交错或部分交错。在一些实例中，衰减涂层仅位于背面上，即，不包含第一衰减涂层2815。
接着，连同图31A到42E、图45A到45E、图48A到53E和图55A到57E的详细描述而揭示包括用于并入到眼用佩镜中的例示性多频带滤波器的若干实施例。此些图全部符合易于由其共同布局明白的一般格式。首先，使用例如图31A到31E和图59A到59B来大体上描述所述格式的细节。接着，参考每一特定图和图中的元件而在进一步讨论中描述与每一对应实施例的设计相关的细节。
在图31A的曲线图中，曲线展示透射率约束，其包含实线曲线3101处的为波长的函数的最小透射率和虚线曲线3102处的为波长的函数的最大透射率，且进一步曲线展示相同曲线图上的虚线曲线3103处的为波长的函数的成本函数(其为无单位纲量)。透射率约束以及额外色彩外观约束(未由曲线图展示)和成本函数形成到线性程序解算器的输入，其中如本发明中先前所描述的处理所述输入，其涉及将此些约束和成本函数变换成标准型线性程序的方法。在图31B的曲线图中，曲线展示经设计以依所要方式影响色觉的滤波器f的组件的光谱透射率，其中根据如连同图31A所描述的约束和引导成本函数而设计所述滤波器。如上文所解释，由f(λ)＝q(λ)×p(λ)指定如由线性程序方法所产生的“理想”滤波器。实线曲线3104定义如由如先前所揭示的线性编程方法所选择的基本滤波器q的加权组合，且虚线曲线3106定义经选择的预滤波器p的透射率，其在此实例中为中性密度滤波器。虚线曲线3105展示(视情况)经平滑且(视情况)经偏置的线性程序解q'。图59B中的第5列到第8列(分别为q'、q、p和f)中列示滤波器组件的光谱透射率。图59B中所列示的第2列、第3列和第4列给出用于产生滤波器对象(分别为fMIN、fT、fMAX)的制造规格的为波长的函数的最小透射率、目标透射率和最大透射率。第9列、第10列和第11列(分别为tMIN、tMIN和c)给出用在滤波器设计中的最小光谱透射率、最大光谱透射率和成本函数。对应于表的每一行的波长以5纳米为步长列示于第1列中，其提供适当光谱分辨率以重现本文所揭示的实施例的任何者。
图31C的曲线图包括三个曲线，其中实线曲线3107为制造滤波器设计目标fT＝q’(λ)×p(λ)(用视情况经偏置且视情况经平滑的线性程序解q’(λ)取代q(λ))，虚线曲线3108为最小透射率界限，且虚线曲线3109为最大透射率界限。所述最小透射率界限和所述最大透射率界限将用在目标滤波器的制造容限的规格中。可由以下表达式计算目标透射率、最小透射率和最大透射率：
fMIN(λ)＝0.97×min(fT(λ),fT(λ±1),fT(λ±2))，且
fMAX(λ)＝min(1.0,max(0.01，
0.03+1.03×max(fT(λ),fT(λ±1),fT(λ±2))))；
其中，在上述表达式中，符号
表示核函数k与滤波器q(αλ)之间的频域卷积，且α为如先前所描述的偏置系数。核函数k的一般特征为具有约10纳米到约25纳米之间的半峰宽度，就本实施例来说，所述宽度为约25纳米，但在进一步实施例中所述宽度可在给定范围内变动。此外，在定义fMIN和fMAX时，比例系数(0.97和1.03)提供约+/-3％的相对透射率容限，加法系数(0.03)提供约+3％的额外绝对容限，且表达式min(fT(λ),fT(λ±1),fT(λ±2))和max(fT(λ),fT(λ±1),fT(λ±2))提供约+/-2纳米的波长位移容限(等效于400纳米的约+/-0.5％)。凭经验选择此些容限以产生用于与高精度物理气相沉积工艺一起使用的适度结果，然而，容限的特定选择不意欲限制本发明的范畴。还可使用适合于此些参数和所得容限的任何值。
在图31D中，沿实线曲线3110和虚线曲线3111展示为入射角θ的函数的相较于最适合的宽频带参考滤波器fREF的滤波器的相对色域面积增加的百分比(PGAI)，其中实线曲线展示相对于Farnsworth D-15样本所计算的PGAI(fθ,fREF,D15)，且虚线曲线展示相对于自然界样本(NWS)所计算的PGAI(fθ,fREF,NWS)。可通过根据先前连同图29A到图30B所描述的眼睛模型计算加权平均PGAI且假定眼睛定向的标准偏差为10度而从此些数据的任一者计算相对色域面积增加的重要性加权百分比(例如PGAIIW(fθ,fREF,D15))。图31E给出为入射角的函数的滤波器的白点位移的实线曲线图3112，其中白点对应于相对于CIE 1931 2度标准观察者的如通过滤波器所观看的发光体D65的CIELUV(u',v')色度坐标，且为入射角度数的函数的白点位移被定义为0度入射角(即，法向入射)处的白点色度坐标与偏离法向入射角处的白点色度坐标之间的距离。执行此计算，假定滤波器组件q'为具有约1.85的有效折射率的干涉滤波器，且组件p为吸收滤波器。此外，图59A的表列举相对于滤波器fT所评估的各种额外性能标准，其中所述性能标准包含先前在本发明的详细描述中所定义的标准以及由工业标准ANSI Z80.3-2010定义的经选择度量。特定来说，对于一些实施例，标记为“PGAIIWD15”的行可用于评估由滤波器提供的色彩增强的一般质量的稳健估算。此数量的增加与基于Farnsworth D-15盖布置测试的改进分数相关联且一般还与可被描述为色彩增强的视觉体验相关联。
在下文中，参考图31A到42E、图45A到45E、图48A到53E和图55A到57E以及呈现在图59A到80B中的对应表而描述由本文所描述的线性编程的方法设计的滤波器的一些额外实施例。在此些图中，由参考数字xx01到xx12(其中xx为图编号，例如，图31A到31E中的31)指示的元件的详细描述对应于上文相对于图31A到31E所给出的元件的详细描述，且针对每一个别情况而适当提供进一步详述。
在一个实施例中，图31A到31E的曲线图中展示且图59A和59B中列示三通带红-绿色辨别增强的多频带滤波器的设计标准、组件的光谱透射率、组件、制造规格和性能评估。展示于图31C的曲线图3107中所展示且图59B中的列fT中所列示的滤波器制造目标具有约450纳米处的第一通带中心与约40纳米的半峰频宽、约530纳米处的第二通带中心与约35纳米的半峰频宽和约615纳米处的第三通带中心与约40纳米的半峰频宽。滤波器制造规格可用于产生滤波器。滤波器包括干涉滤波器(q)和中性密度吸收滤波器(p)，其中所述中性密度吸收滤波器具有约40％的透射率。由如本文所揭示的线性编程的方法实现滤波器设计，其中基本滤波器为一组的约60个矩形通带滤波器，其各自具有10纳米的单通带宽度且具有以5纳米递增的中心波长(下文所描述的全部实施例的情况也如此)。为改进可制造性使得可用低阶堆叠的介电材料(例如，小于约50个材料层)制造干涉滤波器组件，已用具有约20纳米的半峰宽度的高斯核(k)来使滤波器设计(q')变平滑。应进一步注意，所得滤波器(f)符合如图31A中的3101处所展示的最小透射率界限。用于产生此实施例的滤波器设计标准已经配置使得日光的光透射率为约18％，其适合于使滤波器用在具有中等色的太阳镜中。本文所揭示的进一步实施例可采用相同或几乎相同的光透射率。然而，本文所揭示的方法适合于制造具有任何适度光透射率(例如，低至约8％(对应于太阳镜的深色)或高达40％(对应于太阳镜的浅色)，或在一些情况中，大于40％)的滤波器。此外，滤波器提供将被视为实质上呈中性的白点，如图59A的表中所展示(D65色度坐标)。具有白点的中性配置的滤波器可优选针对总体视觉舒适度和全部色彩的平衡亮度，然而，可为白点的其它配置，但还应避免呈强烈色度的白点，这是因为此些滤波器一般无法提供整个色域的适当亮度。关于如在入射角范围内所观看的本实施例的白点，如由图31E中的为入射角度数的函数的白点位移图3112所论证，白点移动相当多(例如，在35度处移动大于0.03个单位)，因此，在此滤波器并入到眼用佩镜中时(其中可通过角范围而观看所述滤波器)，可观察到朝向透镜的周边的明显色移。另外，如图31D中的曲线图3110和3111中所展示，滤波器的色彩增强在约20度处低于零，因此，滤波器仅提供相对较窄的视场，在所述视场内，所要色彩增强函数是有效的，例如，自然界中的绿色(例如叶子)可在入射角接近或超过20度时趋于呈棕色外观。
与先前图31A到图31E中所展示的实施例相关的图32A到图32E中的进一步实施例的特征为图60A和图60B中的对应表。此实施例揭示相对于如先前所描述的相同条件而设计的滤波器，只是图32A中的3203处所展示的成本函数已经修改以进一步改进色彩辨别。所得滤波器设计的特征为提供更优可能性能的通带位置的替代选择。当前，此配置被认为仅相对于PGAI度量而给出任何三通带滤波器的最优可能性能的通带位置的选择(然而，如进一步讨论中所展示，此度量未必适合于例如眼用佩镜中的此些滤波器的实际应用)。图32C的曲线图3207中所展示且图60B中的列fT中所列示的滤波器制造目标具有：约440纳米处的第一通带，其具有约30纳米的半峰频宽；约535纳米处的第二通带，其具有约35纳米的半峰频宽；以及约650纳米处的第三通带，其具有约80纳米的半峰频宽。本实施例的改进色彩增强效应部分起因于所述第一频带与所述第三频带的较宽间隔。如先前所提及，色彩辨别受益于具有最宽可能光谱孔径的多频带滤波器，因此，具有第一频带(其具有短于约450纳米的波长)的滤波器可为优选的，以及具有第三通带(其具有长于610纳米的中心波长)的滤波器是优选的。然而，440纳米和650纳米约为具有此所要效应的滤波器中的频带位置的最大外限，这是因为超过所述限制的频带位置可趋于将蓝色和红色呈现为不可接受的暗色。此外，本实施例通过定位长于530纳米的波长处的中通带而受益。小于530纳米的波长处的中通带的配置可提供导致绿色呈现不可接受的暗色的滤波器。精确530纳米处的中通带的配置趋于最大化相对于Farnsworth D-15样本以及Munsell色彩的PGAI性能度量，然而，此些色彩基于人造色素且此滤波器可趋于导致自然界的绿色呈现非自然的绿色。叶绿素的自然显色(如先前所描述)被更准确地视为黄绿色。约540纳米处的中通带的配置趋于最大化相对于自然界样本的PGAI性能。约545纳米或更长波长处的中通带的配置趋于提供给出蓝-黄色辨别的增强且对应地给出红-绿色辨别的减弱增强的滤波器，且如果仍选择较长波长，那么平衡朝向蓝-黄色倾斜(在进一步实施例中对其更详细地加以讨论)。因此，具有约535纳米的中心波长的中通带的配置可实现人造色彩样本与自然色彩样本两者之间的最优性能平衡，且具有约545纳米的中心波长的中频带的选择可实现相对于色彩空间的红-绿色轴和蓝-黄色轴的最优性能平衡。下文所揭示的用于使红-绿色辨别增强的滤波器的进一步实施例与约535纳米到约545纳米之间的中心的选择一致(除非另有规定)，然而，所展示的实例不意欲限制本发明的范畴，这是因为中频带位置的选择可在改进色彩辨别的此些滤波器的约530纳米到约545纳米之间有用地变动。
返回到图32A到32E的讨论，相对于基于Farnsworth D-15样本和自然界样本的PGAI度量的滤波器的性能(分别如图32D中的3210和3211处所展示)展示相较于先前实施例的明显改进。特定来说，对于高达约30度的入射角，PGAI大于零，因此，滤波器可在并入到眼用佩镜中时提供给出所要色彩增强的更宽视场。此外，法向入射处的PGAI明显大于先前实施例。然而，相比来说，本实施例展现相对于多个入射角内的白点的稳定性的明显更差性能，如图32E中的3212处所展示，35度处的白点位移为约0.05个单位。归因于长波长频带的宽频带宽，白点趋于朝向红色调而迅速位移。使用可用制造方法，可通过沉积干涉滤波器使得所述层具有在透镜的区域(其中预期视角是偏离法向的)内有意变动的物理厚度而部分减轻非所要白点位移，然而，此些方法成本太高。例如，相对于通过物理气相沉积的制造方法，实现所需厚度梯度需要会阻碍批量生产的高度精密加工布置。此外，即使透镜上具有干涉涂层的适当物理分布，但对入射角如此敏感的滤波器还难以在眼用佩镜的框架中可靠地对准使得所述眼用佩镜性能相对于框架式样、头型尺寸和类似几何因子的变动而稳健。
与图31A到31E中先前所展示的实施例和图32A到32E的实施例相关的进一步实施例在图33A到33E中且用图61A和图61B中的对应表加以表征。此实施例揭示相对于如先前所描述的相同条件而设计的滤波器。然而，设计标准进一步包含色彩外观约束，使得白点在宽角范围内呈现为实质上不变，且成本函数经额外调整以最大化所述滤波器在尽可能最宽的角范围内的性能。所得滤波器设计的特征为通带位置的进一步替代选择，其提供相对于PGAI度量的良好性能，但额外地确保色彩在整个视场内的一致外观以由此在所述滤波器并入到眼用佩镜中时实现稳健性能且改进视觉舒适度。特定来说，中通带保持在约535纳米处，但上通带和下通带配置有处于图31A到31E的实施例和图32A到32E的实施例两者的位置中间的位置。图32C的曲线图3207处所展示且图60B的列fT中所列示的滤波器制造目标具有：约445纳米处的第一通带，其具有约25纳米的半峰频宽；约535纳米处的第二通带，其具有约30纳米的半峰频宽；以及约630纳米处的第三通带，其具有约40纳米的半峰频宽。
相对于滤波器的性能，可在图33D中观察到，对于高达约25度的入射角，PGAI大于零。因此，滤波器可在并入到眼用佩镜中时提供给出所要色彩增强的适度宽视场。相较于先前实施例，滤波器相对于多个入射角内的白点的稳定性的性能被明显改进。如图33E中的3312处所展示，0度到35度之间的白点位移小于约0.01个单位。在进一步实施例中，已论证：白点位移可延伸到高达45度的角度，同时保持相同界限。在下文所揭示的全部实施例中，采用呈某一形式(除非另有陈述)的白点稳定化约束，这是因为此些约束一般被视为有益于包括干涉滤波器组件的任何此滤波器的制造。实际上，并入白点稳定性约束的此些滤波器已经主观性观察以在周边视觉不明显色彩失真的情况下提供舒适视场，无需顾及以下事实：透镜可并入给出相对于入射角而明显变动的光谱透射率的介电干涉滤波器。一般来说，可使用本文所揭示的方法来发现具有经配置以提供稳定化白点的三个通带的红-绿色增强多频带滤波器，其中所述滤波器具有位于约440纳米到约450纳米之间的第一通带、位于约530纳米到约545纳米之间的第二通带和位于约610纳米到约635纳米之间的第三通带。红-绿色增强滤波器的优选实施例为以下实施例：其具有最短波长通带的最小可能中心位置、最长波长通带的最大可能中心位置、最窄可能频宽和相邻通带与阻带的平均透射率之间的最大可能对比率。然而，可由适当约束调节全部此些配置以确保滤波器例如在并入到眼用佩镜中时的效用。本文所揭示的滤波器的实施例(例如包含图36A到36E、37A到37E、38A到38E、39A到39E中所揭示的实施例及其相关实施例)提供与服从既定应用的实际关注的此些限制的适当最大化相关的指导。
在与图33A到33E的实施例相关的进一步实施例中，蓝-黄色增强滤波器在图34A到34E和图62A和62B中的对应表中加以表征。此实施例揭示相对于与相关实施例的标准本质上相同的标准而设计的滤波器，只是成本函数(如图34A中的3403处所展示)经配置以最大化蓝-黄色辨别而不是红-绿色辨别。此些滤波器可用于具有第三型色弱的个体，其为难以辨别蓝色与黄色的色觉缺陷的一类人群。此些滤波器还可优选地用在适合于主要以绿色为背景的某些环境(例如高尔夫绿草地球场)的眼用佩镜中(其中期望在一定程度上抑制绿色外观)，或优选地用在用于定位丛林中的伪装物体的光学辅助设备中(其中绿色之间的变动抑制可显露先前无法看见的特征)。图34C的曲线图3407中所展示且图62B的列fT中所列示的滤波器制造目标具有位于约455纳米处的第一通带，所述第一通带具有约45纳米的半峰宽度，第二通带位于约560纳米处且具有约50纳米的半峰宽度，且第三通带位于约675纳米处且具有约60纳米的半峰宽度。图34D中展示滤波器相对于PGAI度量的性能分析，其中可观察到，对于高达约20度的入射角，PGAI主要为负值。此外，白点位移(如图34E中所展示)展现对于偏离于法向入射的高达45度的入射角具有小于约0.01个单位的总位移的优异稳定性。另外，如图62A的表中所提及，所述滤波器符合如由ANSI Z80.3-2010定义的交通信号的色度的限制。特定来说，相对于此些蓝-黄色增强滤波器，沿红-绿色轴的色彩辨别抑制的数量受限于绿色交通信号的色度坐标。相对于使蓝-黄色辨别最大程度增强且保持顺应的本发明滤波器，绿色交通信号色度坐标本质上位于或几乎位于顺应区域的边界上，使得绿色交通信号呈现为如由所述标准所容许的不饱和(即，白色)。
在还与图33A到33E和图34A到34E的实施例相关的另一实施例中，色彩增强滤波器在图35A到35E和图63A和63B中的对应表中加以表征，所述滤波器经进一步配置以实质上抑制短波长光(例如约380纳米到约450纳米之间的光)的透射。此些滤波器一般可提供沿红-绿色轴和蓝-黄色轴两者的色彩辨别的平衡改进。此外，短波长光的抑制可改进锐聚焦且减少由眼睛接收的光子的总能量，其能量相对于波长反向增加。此实施例难以使用低阶干涉滤波器来制造，这是因为设计优选地以约450纳米处的反射与透射之间的迅速开始点为特征。因此，用具有约10纳米的半峰宽度的核来使干涉滤波器组件(q')变平滑。为实现蓝光阻隔功能，成本函数可配置有如图35A中的3503处所展示的渐增斜率。所述滤波器的白点可朝向黄色配置，遭受根据ANSI Z80.3-2010的使白点不被视为“呈强烈色彩”的约束。图35C的曲线图3507中展示且图63B的列fT中列示滤波器制造目标，其假定滤波器并入具有约50％的透射率的中性密度吸收滤波器(p)。滤波器制造目标具有：位于约445纳米处的第一通带，其具有约15纳米的半峰宽度；位于约550纳米处的第二通带，其具有约45纳米的半峰宽度；以及第三通带，其位于约645纳米处且具有约70纳米的半峰宽度。所述滤波器具有约35％的光透射率(对应于浅色太阳镜)，但可通过增加吸收滤波器组件的强度而使色调更深。如图35D中所展示，所述滤波器提供PGAI在高达30度的入射角内的适中正值。相对于色彩稳定性性能，白点位移受限于小于0度到35度入射角之间的0.01个单位，如图35E中所论证。另外，如图63A的表中所指示，太阳蓝光透射率(约15％)小于所述光透射率的一半，因此，所述滤波器可被描述为提供改进蓝光阻隔功能，同时还维持色彩外观的良好质量。
在下文所讨论的进一步系列的三个实施例中，揭示红-绿色辨别增强的多频带滤波器，其中所述滤波器经配置以供具有绿色弱的观察者使用，其为难以辨别绿色与红色的色觉缺陷的一类人群。相较于本文的红-绿色增强滤波器的先前所揭示实施例，此些实施例提供沿红-绿色轴的色彩辨别的实质上更多增强。此些实施例所揭示的制造规格提供待生产为中性密度滤波器与干涉滤波器的组合的滤波器，其中所述中性密度滤波器具有约40％到约55％之间的透射率。此外，干涉滤波器一般被指定为高阶涂层堆叠，这是因为相邻通带与阻带之间的急剧过渡一般优选用于最大化色彩辨别增强。具有急剧频带过渡的此些滤波器可提供某些窄频带光源(例如发光二极管和一些类型的气体放电灯(其包含钠蒸气灯和一些荧光灯))的不稳定色彩外观。为减轻此些不稳定性，此些滤波器并入相对于约450纳米到约650纳米之间的波长的最小透射率约束，其通常被指定为等于所述滤波器的光透射率的约五分之一的下限。相应地，此些实施例的阻带受限于此最小透射率。此些滤波器还优选地符合与由所述滤波器提供的交通信号的色度坐标相关的ANSI Z80.3-2010，且特定来说，使红-绿色辨别增强最小化的此些滤波器的一些实施例可提供黄色交通信号在相对于其顺应边界的限制位置处的色度坐标，其中所述限制位置提供呈红色或几乎呈红色(如所容许)的所述光的外观。
与此些滤波器的设计相关的额外难题在于：绿色弱观察者的色彩匹配函数并非完全以CIE标准观察者模型为特征。因此，可相对于经修改的观察者模型而优选地计算与白点稳定性相关的约束。计算的细节被很好地用文件记录且可供所属领域的一般技术人员使用。然而，本文的白点位移的分析保持使用CIE 2度标准观察者，因而，此些设计中的为入射角度数的函数的经计算白点位移的特征为更宽容限(例如0度到35度之间的约0.02个单位)。此些设计的白点位移函数通常展现约20度到约40之间的角度处的局部最小值，其中所述局部最小值处所测量的白点位移量通常为至多约0.01个单位。
连同图36A到36E以及图64A和64B的对应表而揭示绿色弱观察者的滤波器的第一实施例。图36C的曲线图3607中所展示且图64B的列fT中所列示的滤波器制造目标具有：位于约450纳米处的第一通带，其具有约25纳米的半峰宽度；位于约535纳米处的第二通带，其具有约35纳米的半峰宽度；以及第三通带，其位于约635纳米处且具有约35纳米的半峰宽度。给出并入约45％透射率的中性密度吸收体的所述滤波器的制造规格。对于高达约27度的入射角，由所述滤波器提供的PGAI大于零，如图36D中所展示。如图64A的表中所提及，相对于Farnsworth D-15色彩的重要性加权PGAI为至少约30％，其可优选用于具有轻度绿色弱的观察者。本质上呈中性色调的所述滤波器的白点相对于绿色弱观察者模型而稳定化，且其特征为约32度处的小于0.01个单位的白点位移曲线中的局部最小值，如图36E中的3612处所展示。
连同图37A到37E以及图65A和65B的对应表而揭示绿色弱观察者的滤波器的第二实施例。图37C的曲线图3707中所展示且图65B的列fT中所列示的滤波器制造目标具有：位于约445纳米处的第一通带，其具有约25纳米的半峰宽度；位于约535纳米处的第二通带，其具有约35纳米的半峰宽度；以及第三通带，其位于约635纳米处且具有约40纳米的半峰宽度。给出并入约50％透射率的中性密度吸收体的所述滤波器的制造规格。对于高达约25度的入射角，由所述滤波器提供的PGAI大于零，如图37D中所展示。如图65A的表中所提及，相对于Farnsworth D-15色彩的重要性加权PGAI为至少约35％，其可优选用于具有中度绿色弱的观察者。本质上呈中性色的所述滤波器的白点相对于绿色弱观察者模型而稳定化，且其特征为约40度处的小于0.01个单位的白点位移曲线中的局部最小值，如图37E中的3712处所展示。
连同图38A到38E以及图66A和66B的对应表而揭示绿色弱观察者的滤波器的第三实施例。在此实施例中，滤波器设计标准经修改使得最小光谱透射率界限(等于光透射率的五分之一)仅在黄光波长到红光波长(例如从约580纳米到约650纳米)内具强制性，如图38A中的3801处所展示。因此，所得滤波器设计可被描述为具有第三通带，所述第三通带在所述频带的短波长侧上具有“凸肩”。图38C的曲线图3807中所展示且图66B的列fT中所列示的滤波器制造目标具有：位于约445纳米处的第一通带，其具有约20纳米的半峰宽度；位于约535纳米处的第二通带，其具有约30纳米的半峰宽度；以及第三通带，其位于约635纳米处且具有约30纳米的半峰宽度。给出并入约55％透射率的中性密度吸收体的所述滤波器的制造规格。对于高达约25度的入射角，由所述滤波器提供的PGAI大于零，如图38D中所展示。如图66A的表中所提及，相对于Farnsworth D-15色彩的重要性加权PGAI为至少约40％，其可优选用于具有重度绿色弱的观察者。本质上呈中性色的所述滤波器的白点相对于绿色弱观察者模型而稳定化，且其特征为约40度处的约0.01个单位的白点位移曲线中的局部最小值，如图38E中在3812处所展示。
连同图39A到39E以及图67A和67B的对应表而揭示与图36A到38E中所展示的系列相关的进一步实施例。所述实施例给红色弱观察者提供红-绿色辨别增强的滤波器。相较于红-绿色增强滤波器的先前实例，此些滤波器在经设计以用于红色弱观察者时一般偏好第二通带与第三通带的更短波长配置。这是根据第三型色盲混淆线的定向，以及以下事实：红色弱与长波长视锥细胞中的视网膜感光色素的光谱吸收率的蓝移相关联。由于第二通带与第三通带的所述更短波长配置，必须相对地减小此些滤波器的总光谱宽度，使得红色呈现适度明亮。图39C的曲线图3907中所展示且图67B的列fT中所列示的滤波器制造目标具有：位于约440纳米处的第一通带，其具有约20纳米的半峰宽度；位于约530纳米处的第二通带，其具有约25纳米的半峰宽度；以及第三通带，其位于约615纳米处且具有约25纳米的半峰宽度。给出并入约55％透射率的中性密度吸收体的所述滤波器的制造规格。对于高达约20度的入射角，由所述滤波器提供的PGAI大于零，如图39D中所展示。可在设计中额外考虑此些滤波器的白点稳定性，然而，根据标准观察者模型的白点稳定性的分析可本质上不适合于此滤波器的既定用途(例如供红色弱观察者使用)。
在另一实施例中，连同图40A到40E以及图68A和68B的对应表而揭示给正常观察者提供色彩增强且改进电子视觉显示器(例如具有发光二极管背光的液晶显示器的视觉显示器)的原色光的光对比度的滤波器。所述滤波器意欲与通常使用以下三个原色光的电子显示器一起使用：红原色，其具有约610纳米到约630纳米之间的峰值波长且具有约20纳米到约50纳米的半高全宽；绿原色，其具有约530纳米到约535纳米的峰值波长且具有约20纳米到约50纳米的半高全宽；以及蓝原色，其具有约450纳米到约460纳米之间的峰值波长且具有约20纳米的半高全宽。所述滤波器提供对于红原色、绿原色和蓝原色来说大致相等的所述原色光的光透射率(因此，保留显示器的白点)。此外，所述光透射率比由所述滤波器提供的日光的光透射率大至少约15％。因此，所述滤波器可提供此些显示器在例如室外条件下被观看时的改进对比率。
图40C的曲线图4007中所展示且图68B的列fT中所列示的滤波器制造目标的特征为提供高达45度入射角的稳定化白点的四个通带。滤波器实现提供小于约0度到约45度之间的0.01个单位的白点位移的所述白点的色彩稳定性，如由图40E中的曲线4012所论证。此外，滤波器提供色彩辨别的中度增强，如表68A中所提及，相对于Farnsworth D-15的色域面积的重要性加权百分比大于约20％。
还可设计具有三个通带的以类似方式执行的滤波器，其中稳定角的范围延伸到约35度。图21B中的2105和2106处展示三通带滤波器的变动和四通带滤波器的另一变动，其各自实现此光对比度增益。滤波器2105具有三个通带，其中约455纳米处的第一通带具有约15纳米的半峰宽度，约535纳米处的第二通带具有约20纳米的半峰宽度，且约620纳米处的第三通带具有约25纳米的半峰宽度。图21B中的滤波器2106具有四个通带，其中约455纳米处的第一通带具有约15纳米的半峰宽度，约540纳米处的第二通带具有约20纳米的半峰宽度，约610纳米处的第三通带具有约20纳米的半峰宽度，且约650纳米处的第四通带具有约20纳米的半高全宽。相较于简单三频带滤波器2105，滤波器2106提供相对于入射角的变化的改进色彩稳定性。图21A展示日光的光谱辐射通量2103以及蓝原色光的光谱辐射通量2101、绿原色光的光谱辐射通量2102和红原色光的光谱辐射通量2104，如从LED背光LCD显示器所测量。基于有机LED的显示器(OLED)的光谱通量十分类似，使得此实施例的滤波器还将提供所述显示器的光对比度增益。
在另一实施例中，用于正常观察者的多频带滤波器经设计以提供实质上正常的色彩辨别和约530纳米到约560纳米之间的阻隔频带。所述阻隔频带保护眼睛免受532纳米处的激光辐射的侵害，例如由倍频Nd:YAG激光所发射。此些激光具有许多应用，其包含用在各种医疗程序中。阻隔例如约532纳米处的可见激光发射的常规设计滤波器通常在用在眼用佩镜中时还导致不良质量色彩辨别。例如，由吸收材料制成的滤波器无法实现足够阻隔且还不吸收宽光谱频带。包括单个阻带的干涉滤波器(例如Rugate型滤波器)可给眼睛提供足够保护，但导致色彩外观的明显变化且展现白点在偏离法向入射角处的明显位移。相比来说，多频带干涉滤波器可提供抵抗可见激光的足够保护，且使用如先前所揭示的滤波器产生方法来设计的多频带干涉滤波器还可维持正常色彩外观，维持多个角度处的色彩稳定性，且保护眼睛免受宽角度范围内的可见激光的侵害。
图41A到41E以及图69A和69B的对应表中揭示532纳米阻隔滤波器的实施例。图41C的曲线图4107中所展示且图69B的列fT中所列示的滤波器制造目标的特征为由三个阻带分离的四个通带，其中中间阻带为防激光阻隔频带。第一通带位于约440纳米处且具有约30纳米的半峰宽度，第二通带位于约510纳米处且具有约30纳米的半峰宽度，第三通带位于约570纳米处且具有约20纳米的半峰宽度，且第四通带位于约630纳米处且具有约30纳米的半峰宽度。一般来说，可发现在给定位置的+/-10纳米内具有频带且具有各种频带宽度的类似滤波器，但全部此些滤波器以至少四个通带为特征。
对于工业或医疗应用，阻隔通带(介于约530纳米到约560纳米之间)可提供额定OD6或更高的保护水平(OD6指示6的光学密度，其导致透射光衰减10-6倍)。对于干扰水平保护(例如，抵抗具有532纳米输出的绿激光指示器)，保护水平可更小，例如约OD2。此保护可在滤波器产生器设计规格中被指定为如图22A中所展示的最大透射率约束2201。另外，如图41E中所展示，此四个通带滤波器可提供高达35度入射角的小于0.01个单位的白点的良好稳定性。如图41D中所展示，此些滤波器还可提供在宽角度范围内本质上正常的色彩外观，如由以下事实所证明：对于高达约25度的入射角，PGAI几乎为零。
此些滤波器可并入到用在工业或医疗中的安全眼用佩镜中。特定来说，在激光在医疗程序的一些应用中，可有益地使用户能够准确感知手术中的生物组织的显色和感知某些彩色光的正确色度外观，使得实施手术者能够正确解释计算机显示和/或设备上的指示灯。应有用注意，此些滤波器无法在具有窄频带光谱输出的照明源(例如一些荧光灯或RGB发光二极管阵列)下兼容使用。
图42A到42E以及图70A和70B的对应表中揭示与图41A到41E中所展示的实施例相关的另一实施例。图42C的曲线图4207中所展示且图70B的列fT中所列示的滤波器制造目标的特征为由三个阻带分离的四个通带，其中长波长阻带为提供抵抗589纳米钠发射线的保护的阻隔频带。免受此波长的眼睛保护可在某些程序(例如玻璃制造或与在所述阻隔频带的短波长侧处或所述阻隔频带的短波长侧附近具有输出功率的激光一起工作)中具有工业应用。滤波器设计规格并入所述阻隔频带作为光谱透射率约束，如由图23A中的最大透射率约束2301所展示。此实施例可提供类似质量的色彩外观和白点稳定性，如由先前相关实施例所论证。此实施例的变动可仅包括三个通带，然而此些变动趋于提供相对于PGAI度量的实质减少，且因此在某种程度上不适合于用在其中期望正常色彩辨别的应用中。
图45A到45E以及图71A和71B的对应表中揭示与图35A到35E中所展示的实施例相关的另一实施例。此实施例还提供蓝光阻隔功能和实质上正常的色彩外观。还意欲适合于用在暗发光体条件下且尤其是在夜晚，其中预期钠蒸气灯的照明(例如路灯中所常见)。滤波器设计标准并入确保589纳米光由滤波器透射的最小透射率约束，如图45A中的4501处所展示。接着，可例如制造此滤波器和光致变色元件，使得可在照明水平的范围下使用并入在眼用佩镜中的所述滤波器。此实施例提供实质上正常的色彩外观，如图45D中所展示，其中在高达45度的入射角内，PGAI与零无明显不同。
此外，如图43A的曲线图中所展示，滤波器符合实线曲线4302和虚线曲线4301处分别所展示的光谱最小透射率约束和光谱最大透射率约束。最大光谱透射率约束规定：经设计的滤波器不透射具有低于450纳米的波长的光。最小光谱透射率约束规定：经设计的滤波器使450纳米到650纳米之间的至少15％的透射穿过全部阻带；此外，经设计的滤波器通过针对具有580纳米到610纳米之间的波长的光的最大可能部分穿过。图43B的实线曲线4303(其与图45A到45D中所展示的实线曲线相同)处所展示的经设计的滤波器符合图43A的光谱透射率约束，且虚线曲线4304处所展示的平滑滤波器完全符合既定应用的约束；具体来说，滤波器提供聚集约589纳米处的能量的基于钠蒸气激励的高发光度人造灯，例如常用在路灯中的低压钠灯和高压钠灯。
短波长蓝光(例如，具有约380纳米到约450纳米之间的近紫外线波长)与一般被称为眩光的一系列视觉现象相关联，其促成因子可包含荧光性(特定来说，对UV光和近UV光起部分反应的眼睛中的有机材料的荧光性)、穿过眼介质的光的分散散射(特定来说，这是因为视网膜生理机能因年龄相关效应而降级)和目镜的色差(特定来说，短波长光无法准确地聚焦到视网膜上)。因此，选择性抑制短波长蓝光的透射的滤波器可具有用于减少眩光且改进视觉灵敏度的效用。可通过将短波长吸收体并入到透镜中而产生标准蓝光阻隔滤波器(还称为截止滤波器)，例如由图19B中的虚线曲线1904处的透射率曲线所展示。然而，多频带蓝光阻隔滤波器可提供改进色彩辨别(例如由图19B中的实线曲线1902(提供约35％的光透射率)、虚线曲线1903(提供约60％的光透射率)处的透射率曲线所展示)以及图45A和43B中所展示的滤波器设计。图44A到44C中进一步详细地展示由此些滤波器提供的色彩辨别。图44C的4405处展示常规蓝光阻隔截止滤波器的光谱透射率，且图44C的4404处展示蓝光阻隔多频带滤波器的光谱透射率。图44A的色度图中展示由所述滤波器提供的经选择的Munsell色彩的色彩外观，其包含虚线轮廓4401处的由所述截止滤波器提供的色彩外观和实线轮廓4402处的由所述多频带滤波器提供的色彩外观。由所述截止滤波器提供的色彩外观本质上具沿红-绿色轴的二色性，即，所述轮廓经崩溃使得表观差异的蓝-黄色轴具有长度零。相比之下，由所述多频带滤波器提供的色彩外观具三色性(未崩溃)。
图46A和46B中描绘并入衰减涂层和吸收性光学衬底的透镜的实例性配置，其中所述层(从前到后)为抗反射涂层4601、吸收性光学衬底(例如含钕的玻璃)4602、多层干涉涂层4604和衰减涂层4605。
在图46B中，沿箭头4611展示入射到透镜的外侧的光。所述入射光穿过抗反射涂层和吸收性光学衬底，且接着由干涉滤波器分成最终由眼睛4607接收且由视网膜4609吸收的透射分量和朝向光源反向行进但在第二次穿过第一衰减涂层期间被进一步吸收的反射分量4612。仍参考图46B，反射-吸收的类似过程可发生在进入透镜的后侧的杂散光(如沿光束4606所展示)，从而导致反射光4610在其到达眼睛之前被吸收。在一些实例中，衰减涂层与干涉涂层的介电层交错或部分交错。
已知含钕的玻璃透镜提供轻度增强的色彩辨别。例如，由图47C中的实线曲线4705展示1.5毫米厚的ACE改进型透镜(由Barberini GmbH制造)的光谱透射率。可通过与由图47C中的光谱透射率曲线4704给出的最适合的参考滤波器Munsell 7.5B 8/4比较而分析滤波器的色彩辨别性质。沿图47A的色度图中的实线轮廓4702展示由所述ACE改进型透镜提供的经选择的Munsell色彩的外观，且沿虚线轮廓4701展示参考滤波器的经选择的Munsell色彩的外观。含钕滤波器产生由所述轮廓封围的色域面积的增加。然而，所述增加主要聚集于未由绿色样本的表观纯度的增加平衡的红色样本周围。更优选地，包括钕的透镜可用作为用于沉积干涉滤波器和/或衰减涂层的光学衬底，例如图46A和46B中所描述。接着，所得复合滤波器可通过配置待操作的干涉滤波器和窄频带吸收滤波器而提供通带和阻带。可通过适当配置预滤波器p与待用在构造中的光学衬底的光谱透射率而使用如本文所揭示的线性编程的方法来设计此些复合滤波器。相较于具有仅由干涉滤波提供的通带的多频带滤波器，此些复合滤波器可通过PGAI或PGAIIW测量而提供平均的更优性能且一般对入射角的变化更不敏感。
下文连同图48A到53E的详细描述且另外在图57A到57E中揭示并入有含钕吸收元件的滤波器设计的若干实施例。此些实施例的全部表示基于先前所揭示实施例的变动，且因此无需大量额外详细讨论。与此些变动相关的一般观察在于：含钕的多频带滤波器可提供在其内提供色彩增强的视场的略微改进角宽度。例如，对于仅包括中性密度类型的吸收滤波器的实施例(其中在高达约25度时PGAI大于零)，基于额外包括钕的此滤波器的变动可在高达约30度时提供大于零的PGAI。然而，此些变动趋于在其它区域中引起折衷，例如，在一些变动中，并入此滤波器的眼用透镜可在朝向眼睛的透镜的侧上具有更大光反射率。
图48A到48E以及图72A和72B的对应表中揭示并入有钕吸收元件的滤波器的第一实施例，其为基于图33A到33E中所展示的设计的变动。所述滤波器给正常观察者提供增强的红-绿色辨别。所述变动提供使色彩增强在其内有效的更宽达约5度的视场。然而，色域面积增加的重要性加权百分比在所述变动与其相关实施例之间实质上相同。
图49A到49E以及图73A和73B的对应表中揭示并入有钕吸收元件的滤波器的进一步实施例，其为基于图34A到34E中所展示的设计的变动。所述滤波器给正常观察者提供增强的蓝-黄色辨别。所述变动提供使色彩增强在其内有效的更宽达约5度的视场。然而，色域面积增加的重要性加权百分比在所述变动与其相关实施例之间实质上相同。
图50A到50E以及图74A和74B的对应表中揭示并入有钕吸收元件的滤波器的进一步实施例，其为基于图36A到36E中所展示的设计的变动。所述滤波器给具有轻度绿色弱的观察者提供增强的红-绿色辨别。所述变动提供使色彩增强在其内有效的更宽达约5度的视场。然而，色域面积增加的重要性加权百分比在所述变动与其相关实施例之间实质上相同。
图51A到51E以及图75A和75B的对应表中揭示并入有钕吸收元件的滤波器的进一步实施例，其为基于图37A到37E中所展示的设计的变动。所述滤波器给具有中度绿色弱的观察者提供增强的红-绿色辨别。所述变动提供使色彩增强在其内有效的更宽达约5度的视场。然而，色域面积增加的重要性加权百分比在所述变动与其相关实施例之间实质上相同。
图52A到52E以及图76A和76B的对应表中揭示并入有钕吸收元件的滤波器的进一步实施例，其为基于图38A到38E中所展示的设计的变动。所述滤波器给具有重度绿色弱的观察者提供增强的红-绿色辨别。所述变动提供使色彩增强在其内有效的更宽达约5度的视场。然而，色域面积增加的重要性加权百分比在所述变动与其相关实施例之间实质上相同。
图53A到53E以及图77A和77B的对应表中揭示并入有钕吸收元件的滤波器的进一步实施例，其为基于图39A到39E中所展示的设计的变动。所述滤波器给具有红色弱的观察者提供增强的红-绿色辨别。所述变动提供实质上改进的色彩辨别功能，其归因于相对于位移稳定性约束而提供有利条件的主要吸收频带的最优定位，由此长波长通带可有效地红移达约10纳米，由此加宽光谱孔径且不损及其它设计标准。
多频带滤波器的进一步应用考虑其在增加由眼睛吸收的蓝光和青光中的效用。特定来说，约450纳米到约490纳米之间的光的接收可刺激视网膜神经节细胞。此些细胞不涉及色觉，而是涉及褪黑激素的抑制和昼夜节律与日光相位的同步。此光的接收可例如在治疗季节性情感障碍、睡眠障碍和其它健康问题时具有治疗效果。图54A中的5401处展示视网膜神经节细胞的经估算的光谱吸收，其中通过将视网膜感光色素模板位移到约480纳米的峰值波长而获得吸收轮廓。为更好地理解滤波器对神经节细胞的高能刺激的效应，图54B的曲线图中所展示的实例具指导性。首先，中性密度滤波器(如5404处所展示)对神经节细胞吸收本质上无效应——对于滤波器的此光透射率的适度范围(例如介于约20％到约100％之间)，瞳孔的放大或缩小确保：到达视网膜的光量(即，每秒的光子数)大致恒定(例如，放大瞳孔与缩小瞳孔之间的面积比率为约5:1)。例如5403处所展示，宽频带蓝色滤波器具有约460纳米到约490纳米之间的平均透射率，其大于所述滤波器的光透射率。光(即，日光)的发光度影响瞳孔放大，而光敏感度在约555纳米处最大，且视网膜神经节细胞吸收率在约460纳米到约490纳米之间最大，因而断定，相对于约555纳米处的透射率而实质上更多透射约480纳米处的光的滤波器可导致瞳孔放大，使得由神经节细胞吸收的光子数增加。然而，宽频带滤波器(例如图中所展示的蓝色实例)不提供实质增益。此些蓝色滤波器可改进神经节细胞刺激达约30％。然而，可通过多频带滤波器而实质上提高所述增加，例如5402处所展示。此滤波器可改进神经节细胞刺激高达约80％。
图55A到55E以及图78A和78B的对应表中揭示用于改进神经节细胞刺激的第一实施例。所述实施例提供约80％的神经节细胞刺激的增加，即，460纳米到490纳米之间的平均透射率与滤波器的光透射率的比率为约1.8。然而，所述实施例不以稳定白点为特征。如由图55E的曲线图5512所展示，白点的外观随入射角的增大而朝向蓝色迅速位移。
图56A到56E以及图79A和79B的对应表中揭示用于改进神经节细胞刺激的进一步实施例。所述实施例提供约50％的神经节细胞刺激的增加。所述实施例还以稳定白点为特征，如由图56E的曲线图5612所展示。对于高达约30度的入射角，白点位移小于约0.01个单位。另外，如图56D中所展示，对于高达约30度的入射角，PGAI本质上为零，从而论证：滤波器提供本质上正常的色彩外观。然而，具有四个通带的滤波器设计相对较复杂且神经节细胞刺激的改进不显著。
图57A到57E以及图80A和80B的对应表中揭示用于改进神经节细胞刺激的进一步实施例。所述实施例提供约65％的神经节细胞刺激的增加和稳定白点。由并入钕吸收元件的滤波器设计促进此些条件下的改进性能。如由图57E的曲线图5712所展示，对于高达约30度的入射角，白点位移小于约0.01个单位。另外，如图57D中所展示，对于高达约30度的入射角，PGAI本质上为零，从而论证：滤波器提供本质上正常的色彩外观。
在进一步实施例中，滤波器可经设计以并入到灯组合件中，其中制造为例如多层介电涂层的所述滤波器提供分束功能，通过所述分束功能，由所述灯内的光源发射的光的透射分量和反射分量经配置以具有相同的白点。
反射白点与透射白点的匹配可实现两个光束分量用于照明，因此不会因滤波而浪费能量。此外，光束的透射分量可经配置以提供色彩增强效应，使得可构造灯组合件，其中例如光束的中心区域提供光的增强质量(参阅下文相对于图27B的额外讨论)。可在反射光中观察到对色彩外观的相反作用，其中可相较于如由透射发光体所呈现的相对色域面积的增加而在相反作用中减小如由反射发光体所呈现的相对色域面积，即，经重新组合的光束的平均色域面积是一致的。
含有此滤波器的灯组合件优选地包含宽频带发光体。在实施例中，可优选地使用发光二极管来照明。如果包括LED驱动磷光体的白色LED无法给良好色彩外观单独提供足够宽的频带发射，那么通常可以例如约4:1的比率组合白色LED与红色LED以产生具有与日光近似相同的色温和光谱宽度的宽频带发光体。图25A中展示此复合发光体的光谱辐射通量2501以及白色LED的光谱辐射通量2502和红色LED的光谱辐射通量2503。此些发光体可具有约5000K到约7000K之间的色温和约80到约90之间的CRI。在进一步实例中，包括LED刺激日光的发光体可包含具有例如约4:1:2的比率的白色LED、红色LED和蓝色(或青色)LED以产生具有约5000K到约7000K之间的色温和约90到约100之间的CRI的宽频带发光体。
具有光谱透射率2504的滤波器(如图25B中所展示)可执行所描述的光谱分束。此些滤波器还被称为二向色滤波器或二向色反射体。此滤波器的设计标准可例如包含：成本向量，其经配置以最大化相对色域面积；如上文所描述的LED混合物，其作为发光体；以及参考滤波器，其为中性滤波器，使得所述滤波器下的发光体的白点相同于所述中性滤波器下的发光体和反射滤波器的白点。另外，白点约束可优选地指定高达约20度的偏离法向入射角处的白点。此适应在完美地使入射光准直时的潜在困难。可用小占据面积的准直透镜来实现20度光束宽度。此外，可优选地指定具有横跨可见波长的约10％的最小光谱透射率的滤波器，其可用来调节色域面积增加量以在分裂光束经空间地重新组合时减少色彩外观在所述分裂光束的混合区域中的不均匀外观。
图26C中再次呈现发光体分束滤波器的光谱透射率2605及其反量(反射)的光谱透射率2606。图26B中再次展示LED发光体的混合物的光谱辐射通量2604。图26A的色度图的点2603处展示滤波器和反向滤波器的白点的色度坐标。2601为滤波器的经选择的Munsell色彩的色度坐标，且2602为反向滤波器的经选择的Munsell色彩的色度坐标。可在此些轮廓中容易地看见对色域面积的相反效应，由此通过滤波器而透射的发光体使色域面积增加且通过滤波器，而反射的发光体作为响应而使色域面积减小。
图27A和图27B中展示用于形成包含此分束滤波器的灯组合件的组件的可能配置。此处，所述组合件可配置为堆叠，其包含导热衬底2701(例如金属电路板)、发光二极管2702、光束形成光学光导2703和多层干涉涂层(其可沉积到光学透明衬底(例如玻璃)的表面上)。
现特定参考图27B，在一个实例性配置中，由LED 2702发射的束光通过光学装置(例如光导)2703而准直到约20度的光束宽度，且接着入射在干涉滤波器3004上。其后，光的透射分量显现在输出光束3008的中心部分中，且反射部分由光导(例如由沿2709所指示的边界处的内反射)重新导引，且接着沿输出光束2707的环形部分发射。如图所展示，所述配置使灯组合件能够并入色彩增强滤波器且不损及发光效率，这是因为未由滤波器透射的光反向辐射到仍可用于一般照明的环境中，而吸收滤波器将降低灯的效率，干涉滤波器具有几乎一致的效率。
可在室内有利地采用此些发光体以给绿色弱观察者和红色弱观察者提供改进色彩辨别。在此些配置中，发光体还可与并入在眼用佩镜中的滤波器(如先前所揭示)一起使用。
就本说明书中的上文所揭示的任何滤波器的为波长的函数的光谱透射率来说，用于计算通带和阻带的中心位置和宽度的方法包括：将高斯平滑核应用到光谱透射率曲线(例如通过所述核与透射数据序列的卷积)，其中所述核的宽度足够宽以本质上消除曲线的任何无用变动(举例来说，例如不为所关注滤波器看重的瞬时、涟波、噪声或其它假影)；接着使曲线规格化，使得最大透射率等于100％；且接着将每一透射率值舍入到0％或100％，使得每一邻接光谱区域(其中舍入值为0％)对应于阻带的频带边界，且每一邻接光谱区域(其中所述舍入值为100％)对应于通带的频带边界。
就根据此方法而计算的频带边界来说，可相对于原曲线而计算每一通带和每一阻带内的平均透射率。通带或阻带的宽度等于下频带边界与上频带边界之间的距离，且通带或阻带的中心等于下频带边界与上频带边界之间的中点。
优选地，对于通带边界和阻带边界的任何此计算集合，对于每一交错阻带，所述阻带的平均透射率至多为相邻通带的平均透射率的一半。如果此条件不适用，那么通带和阻带之间的变动可为本质上无用的，在所述情况中，可增加平滑核的宽度且反复地实施计算，直到确定适合平滑宽度。
对于本发明中所关注的大多数滤波器，具有约20纳米的半峰宽度的平滑核适合于此计算的目的。
对于本发明中所描述的大多数滤波器，可给出以舍入到最接近5纳米的波长为单位的与频带边界位置、频带中心位置和频带宽度有关的规定值。本文的教示足以指定具有较大光谱分辨率的滤波器。然而，未必需要较大光谱分辨率来实践本发明。
本说明书的上述部分揭示用于产生以所要方式影响色觉的多频带光学滤波器的方法，其包含：设计满足与滤波器的既定用途相关的约束的滤波器规格的方法；评估滤波器规格的性能且调整设计以相对于所要效应而进一步改进滤波器规格的性能以达到此滤波器的优选实施例的规格的方法；制造滤波器和/或提供适合于使另一方制造滤波器的机器规格的方法；以及将滤波器并入到眼用透镜或灯组合件中以产生提供对色觉的所要效应的装置的优选实施例的方法。
由本发明实现的对色觉的效应的范围包含：维持正常色彩辨别(其在本发明中还被称为提供“良好色彩辨别”)；增强色彩辨别(在本发明中有时还被称为“增强”或“改进”色彩辨别)，可无条件地假定红色与绿色之间的色彩辨别改进等同于蓝色与黄色之间的色彩辨别改进；增强红-绿色辨别，其中所要效应使红色与绿色之间的辨别改进最大化；以及增强蓝-黄色辨别，其中所要效应使蓝色与黄色之间的辨别改进最大化。
一般可期望还提供额外功能(例如可见光谱中的一个或一个以上区域内的指定最小和/或最大光谱透射率)的滤波器维持正常色彩辨别，其中通过常规方法而实现等效光谱透射率限制将导致滤波器提供质量不良的色彩辨别。例如，充当干涉滤波器的常规陷波滤波器或截止滤波器可导致某些色彩的色度外观的显著变化，和/或可在所述滤波器并入到眼用佩镜中时导致一些色彩的外观以使得观看者不适的方式相对于可变视角而改变。在进一步实例中，影响光谱透射率的吸收平均值可导致滤波器具有低光透射率和/或强烈显色白点，这是因为实现光谱透射率限制所需的吸收材料的聚集可显著影响可见光谱的宽区域内的透射率。
本文所揭示的方法实现滤波器的设计、规格和制造，所述滤波器维持宽视角范围内的正常色彩辨别且提供相对于光谱透射率的有用限制。本文所揭示的此些滤波器和并入有此些滤波器的产品的特定变动包含：阻隔约380纳米到约450纳米之间的蓝光的滤波器；阻隔约380纳米到约450纳米之间的蓝光且同时确保宽视角范围内的约589纳米处的光的高光谱透射率的滤波器；阻隔宽视角范围内的约532纳米处的绿光的滤波器；以及提供相对于光的光透射率的约460纳米到约490纳米之间的光的高平均透射率的滤波器。此实施例族群内的滤波器全部包括与两个阻带交错的三个通带。然而，许多此些滤波器包括与三个阻带交错的四个通带，其中所述阻带中的一者或一者以上和/或所述通带中的一者或一者以上提供所要光谱透射率限制。
基于本文所揭示方法的进一步变动实现使宽视角范围内的色彩辨别增强的滤波器的设计、规格和制造，所述滤波器包含：使红-绿色辨别增强的滤波器；使蓝-黄色辨别增强的滤波器；或以上两者。所述滤波器可经配置以针对具有正常色觉的观察者增强色彩辨别，或可经配置以针对具有色觉缺陷(其包含绿色弱色觉缺陷、红色弱色觉缺陷和第三型色弱色觉缺陷)的观察者增强色彩辨别。趋向于供特定观察者使用的滤波器的配置可提供以所要方式影响色觉的滤波器的优选实施例。然而，此配置未必妨碍其它观察者体验所要效应的部分或全部。
使红-绿色辨别增强的滤波器的应用包含用作为绿色弱观察者和红色弱观察者的光学辅助设备。此些色觉缺陷人群的特征为对红色与绿色之间的变动的敏感度，其低于正常观察者的敏感度。使红-绿色辨别增强的滤波器还可用在包含以下各者的其它应用中：用于正常观察者的通用眼用佩镜(例如太阳镜)；以及例如在进行包含高尔夫的某些运动时使用的活动专用眼用佩镜。
使蓝-黄色辨别增强的滤波器可用于第三型色弱观察者，且还具有包含增强光对比度、刺激红-绿色觉缺陷和检测伪装物体的其它应用。
提供红色与绿色之间和蓝色与黄色之间的色彩辨别的平衡增强的滤波器可优选地供具有正常色觉的观察者使用，其中此些滤波器在并入到眼用佩镜中时提供视觉质量的一般改进。
此些实施例族群内的滤波器全部包括与两个阻带交错的三个通带。然而，一些此种滤波器可包括与三个阻带交错的四个通带。通常，第四通带具有位于大于约660纳米处的中心，且经配置使得滤波器维持极端入射角处的实质上不变白点。
可根据第二通带的中心位置而分类经配置以使色彩辨别增强的滤波器。对于约520纳米到约540纳米之间的中心位置，滤波器主要着重提供红色与绿色之间的辨别改进。对于约545纳米到约550纳米之间的中心位置，滤波器提供红色与绿色之间和蓝色与黄色之间的大致相同的辨别改进。对于约555纳米到约580纳米之间的中心位置，滤波器着重提供蓝色与黄色之间的辨别改进。
对于经配置以使蓝-黄色辨别增强的滤波器，第二通带的优选中心位置为约580纳米，其与被大多数观察者仅视为黄色的单色波长对应。然而，具有580纳米处的第二通带中心位置的滤波器可能不切实际，这是因为其可导致色彩的外观呈二色性且将对应地损失红色与绿色之间的全部辨别。因此，例如通过确保绿色交通信号的色度坐标在给出其可接受限制的定义边界内而约束此些滤波器是有用的。因而，可发现具有小于或等于约560纳米的第二通带位置的最优滤波器，其在损害红色与绿色之间的色彩辨别的情况下最大化蓝色与黄色之间的辨别。
对于经配置以使红色与绿色之间的辨别增强的滤波器，第二通带的最优中心位置根据所关注的色彩组而变动。相对于Munsell色彩样本和/或Farnsworth D-15色彩，中心位置的最优选择为约530纳米。然而，相对于自然界的样本，更优位置为约540纳米。因此，535纳米的选择可给予用在混合环境中的此滤波器最优平均情况选择。
相对于经配置以使绿色弱观察者增强红-绿色辨别的滤波器，优选实施例可取决于此类型的观察者中的子类。对于轻度绿色弱观察者，通带平均透射率与阻带平均透射率之间的适中对比率可适合为例如约4:1。对于中度绿色弱观察者，至少约6:1的比率可为优选的。对于重度绿色弱观察者，至少8:1的比率可为优选的。
对于具有大于约6:1的通带与阻带对比率的滤波器，可优选地限制滤波器规格以提供约580纳米到约620纳米之间和/或约560纳米到约580纳米之间的光透射率的至少约五分之一的最小光谱透射率。此可确保：滤波器适合于一般用途，例如同时操作其中需要某些窄频带黄灯(其包含发光二极管和低压钠灯)的适合可见度的机动车辆。在此些变动中，可优选地限制滤波器以约束黄色交通信号在特定区域内的色度坐标，使得此些灯不会被误认为例如橙色或红色。
相对于经配置以使红色弱观察者增强红-绿色辨别的滤波器，基于上述范围的变动适用于第二通带中心位置。归因于与异常相关联的视网膜生理机能，优选波长全部经蓝移达约5纳米，例如，535纳米的选择被修改到约530纳米。此外，应注意，相对于供红色弱观察者使用的滤波器的配置，第三通带的中心位置优选地至多介于约610纳米到约625纳米之间，这是因为较长波长的使用可导致此些观察者的红色可见度减小。
用于增强色彩辨别的上述实施例族群内的滤波器全部包括与两个阻带交错的三个通带。
关于用于色觉的滤波器的配置，此些滤波器一般优选地提供某适当范围内的光透射率(例如至少约8％)，且还优选地提供未强烈显色的白点(即，如通过滤波器所观看的平均日光的色度坐标)。
可优选地选择约束白点区域来提供本质上呈中性的色调，这是因为具有经适度或强烈着色的白点的滤波器无法提供一些色彩的适合亮度。此外，可优选地施加限制使得所述白点保持在视角范围内的相对较小区域内，这是因为此些滤波器在并入到眼用佩镜中时提供最舒适观看体验且在并入到灯组合件中时实现未对准和光束散度的容限。
可优选地将CIELUV(u',v')色度坐标用于此些计算，这是因为：根据此标度，对于所关注白点的范围，定义色彩之间的最小可觉差的椭圆近似呈圆形。可相对于CIE 1931 2度标准观察者或CIE 1964 10度标准观察者而计算(u',v')坐标，其中前者给出物体在一距离处的表观色彩的优选预测，且后者给出对向视场的较大部分的物体的表观色彩的优选预测。
相对于经配置以供具有正常色觉的观察者使用的滤波器，白点约束区域可在(u',v')色度图上具有约0.02个单位的半径。更优选地，所述区域可具有约0.01个单位的半径，和还更优选地，使滤波器白点符合限制的入射角范围可从0度扩大到至少约25度，且更优选地，从0度扩大到至少约35度。
相对于经配置以供具有色觉缺陷的观察者使用的滤波器，可优选地将约束区域定义为椭圆区域，例如，其中所述椭圆的长轴沿对应于所述类型的色觉缺陷的混淆线定向。因而，当根据圆形约束区域而分析此些滤波器的性质时，此些滤波器的性质的特征为白点，其离开中间角度的某范围内的约束区域且接着以较小角再次进入约束区域，其中所述较小角通常介于约20度到约40度之间。在一些实施例中，此可提供滤波器，其似乎在所述白点由既定观察者观看时提供所述白点的良好稳定性，但具有正常色觉的观察者无法感知相同程度的稳定性。相对于轻度绿色弱观察者和中度绿色弱观察者，白点约束区域可优选地受限于约0.01个单位的半径。相对于重度绿色弱观察者，具有约0.02个单位的半径的无约束区域可为优选的。相对于红色弱观察者，可将其内考虑约束的角范围减小到例如约0度到约20度之间。
用于设计使色彩辨别增强的滤波器的第一方法包括：根据如上文中所描述的所要效应而选择第二通带的所要中心位置；选择适合于所述滤波器的所要光透射率的第二通带的最小所需宽度(应注意，此偏好还暗示：第二通带的平均透射率是尽可能高的)；以及接着选择第一通带和第三通带的适当中心位置和宽度。第一通带的中心优选地位于最短可能波长处，且第三通带的中心优选地位于最长可能波长处，其中由与所述滤波器的白点相关的限制约束中心位置和宽度的可能范围，所述限制包含白点在法向入射处的所要色度坐标；以及其内将含有相对于偏离法向入射角处的观看条件范围的白点的色度坐标的区域。接着，三个通带内的平均透射率被优选地选择为最大可能值(如果所述滤波器被指定并入有例如吸收滤波器，所述值可小于100％)，且可优选地在值的范围内选择交错阻带的平均透射率，所述范围对应于约2:1到约10:1或更大之间的通带与阻带之间的平均透射率的对比率。更高对比率可产生更强色彩辨别增强。此些高比率还可与某些灯(例如窄频带灯)的罕见和/或不稳定色彩外观相关联。
与通带位置和通带与阻带对比率的优选选择以及设计本文所揭示滤波器的方法相关的以上描述提供适当教示以设计滤波器(其为上文所辨别族群的成员)。例如，为通过穷举搜索程序而实现此滤波器，可例如根据与如上文所描述的对色觉的效应相关联的召集范围而确定第二通带的中心位置和宽度以及通带与阻带对比率，接着列举第一通带和第三通带的中心位置和宽度的全部可能组合，且接着使用计算机来评估所列举组内的每一滤波器以选择优选成员。所述优选成员满足遭受使相对于色彩辨别的性能度量最大化的所要设计约束。所列举的组可包括数千个成员，且所得计算可因考虑中的频带数目和计算的光谱分辨率而需要大量计算时间。
更优选地，可采用通过解算线性程序而设计此些滤波器的本文所揭示的方法，由此将设计约束变换成良式线性程序，所述良式线性程序将可行滤波器设计的限制定义为被最优描述为广义多维凸多面体的几何抽象。通过引导(其使用如本发明的教示中所描述的成本向量)，线性程序解算器可将滤波器构件迅速定位在可行组的边界上以最大化沿由所述成本向量指示的方向的给定约束。如本文所揭示，线性编程的方法能够几乎瞬时地确定试验滤波器规格，使得实践本发明的最优方法可交互地引导成本向量和/或设计约束，使得可由操作者实时评估特定试验滤波器所涉及的性能权衡。所述线性编程方法还实现例如包括干涉滤波器和窄频带吸收滤波器(例如含钕光学衬底)的复合滤波器的设计，其中所述线性程序解算器确定所述干涉滤波器的透射率规格以与所述吸收滤波器一起产生所要效应。由所述线性程序解算器考虑的可行滤波器组可本质上包括难以或无法通过列举频带或反复局部搜索程序而实现的任意光谱透射率曲线。由于所述线性程序解算器未严格受限于设计多频带滤波器(其为与阻带交错的序列通带)，所以其可用于设计在与另一指定滤波器一起使用时实现多频带光谱透射率的滤波器，其包含考虑相对于此些复合滤波器在入射角范围内的性质的约束标准。
给定任何试验滤波器规格(例如由刚描述的方法所产生)，本文所揭示的进一步方法实现试验滤波器对色彩辨别的效应的预测。
例如，在一个实施例中，一种方法涉及：确定最适合的宽频带参考滤波器；接着计算如通过试验滤波器和参考滤波器所观看的组参考色彩的色度坐标；以及比较由两个条件下的坐标封围的面积的比率。
在另一实施例中，确定最适合的宽频带参考滤波器，接着计算如通过试验滤波器和参考滤波器所观看的组参考色彩的色度坐标，且接着将所述色度坐标投影到色彩空间的轴上，且比较沿所述轴的所述坐标组的相对标准偏差。优选地，轴可包含第三型色盲混淆线、绿色盲混淆线和红色盲混淆线中的一者或一者以上，使得所计算的比率对应于沿对应方向的色彩辨别的增强、减弱或维持，其中第三型色盲混淆线一般与蓝色与黄色之间的辨别对应，且绿色盲混淆线和红色盲混淆线一般与红色与绿色之间的辨别对应。
更优选地，相对于如约0度到至少约25度之间的偏离法向入射角的范围内所观看的试验滤波器而实施此些性能分析计算。所述角度内的平均性能可用于估算产品例如在并入到眼用透镜中时的总体效力，使得必须在宽视角范围内考虑滤波器性能。甚至更优选地，此分析可考虑透镜在眼用佩镜框内的曲率和定向、和/或眼睛的几何形状和/或可在眼窝中旋转的眼睛的定向的估算分布。
优选地，相对于参考色彩的此些性能评估可考虑条件的色彩表示，在所述条件下，产品可与例如眼用佩镜一起使用，所述参考色彩应包含来自自然界以及人造色素的两个样本，而对于经配置以并入到室内灯组合件中的滤波器，所述参考色彩可仅包括人造色素。
给定优选试验滤波器规格，滤波器可例如制造为通过将介电材料堆叠物理气相沉积到光学衬底上而制造的干涉滤波器。可由最小透射率曲线和最大透射率曲线限定所述试验滤波器规格以例如提供适合于使滤波器能够由熟悉此些生产方法的操作者制造的加工容限规格。
本文所揭示的滤波器的一些实施例可制造为例如包括约100层的介电材料且具有约6微米的总厚度的高阶干涉滤波器。
相对于一些实施例(特定来说，其中仅期望通带与阻带的平均透射率之间的适中对比率(例如，具有约2:1到约4:1之间的比率)的实施例)，可明显减小层数和厚度以例如需要至多约50个层和/或具有约3微米的总厚度，其中可通过将平滑核应用到滤波器规格而实现此些限制，例如，此核优选地具有高斯形状和至少约20纳米的半峰值。接着，所得经简化设计可受益于更短加工时间、与较低精确度过程的兼容性和较低总生产成本。
由本文所揭示的滤波器实施例表示的种类的一些可受益于作为复合滤波器设计(例如包括干涉滤波器和吸收滤波器，其中所述吸收滤波器包括钕)的构造。例如，相对于在角范围内具有约束白点的红-绿色增强滤波器，此些复合设计是可行的，其中可在比考虑相同约束标准且不具有钕吸收组分时的可列波长更长的波长处选择第三通带的位置。而更长波长中心位置是优选的，如先前所描述，此可导致复合滤波器设计进一步增强色彩辨别。此外，此些复合设计可提供色彩的改进稳定性，例如当分析角范围内的性能时，对于比不包括钕的等效滤波器设计的角度大5度的高角度，包括钕的复合设计可保持大于1:1的色域面积比。然而，可发现，改进角稳定性通常因由存在于含钕滤波器中的非所要次级吸收频带所致的略微更低的峰值性能而受损，此所得滤波器的第二通带稍宽于最优通带。然而，包括钕的此些复合设计可优选为并入到眼用佩镜中的滤波器(其中需考虑总体视觉舒适度)。
替代地或另外，其它窄频带吸收体可用作为钕，其包含窄频带有机染料和其它稀土元素(例如镨或钬)，由此窄频带吸收体的一些此种组合可提供包括干涉滤波器的复合滤波器设计以展现改进角稳定性和/或减小光反射率。可例如使用如本文所揭示的线性编程的方法来设计此些组合。
当所揭示滤波器的任何者被制造为干涉滤波器时，必须考虑此些滤波器的高反射率。当并入到眼用佩镜中时，透镜的内表面上的光透射率与光反射率的比率优选为至多约2:1。相对于其中干涉滤波器具有高透射率(例如超过60％)的滤波器，干涉滤波器的反射率可足够小以致可被忽略。优选地，此些滤波器可与两者呈吸收滤波器形式的线性偏振器或光致变色吸收滤波器组合，所述吸收滤波器在与干涉滤波器一起被安置时不会明显减小光反射率。相对于其中干涉滤波器具有小于约60％的光透射率的滤波器，透镜的内表面上的反射率的管理为相当大的问题。第一方法为将中性密度吸收体施加到透镜的后侧以促使反射光必须穿过所述吸收体两次的事实，此可使对比率恢复到可接受水平。然而，所述中性密度吸收体还减小透镜的最大光谱透射率，其继而暗示通带与阻带之间的平均透射对比率的所需减小，其例如可减少所提供的有效色彩辨别改进。
在一个实施例中，圆形偏振器可应用到内表面，且经配置使得线性偏振元件吸收后侧反射。此构造可实现非常高的对比率。替代地，可将金属衰减涂层并入到干涉滤波器中，其中所述干涉滤波器例如包括二氧化钛和二氧化硅(TiO2和SiO2)的层，且所述金属层包括纯钛。归因于此些金属层在并入到干涉滤波器中时的性质，布置可相对于反射率的衰减而明显优于等效中性密度滤波器。此外，归因于金属与金属氧化物之间的良好材料兼容性，此布置可提供生产还较经济且提供对色觉的所要效应的稳健产品。
与干涉滤波器的反射率相关的进一步关注涉及干涉滤波器在眼用透镜组合件中的放置，其中如果此些滤波器安置在内表面上，那么可存在由衬底内的内反射导致的可见假影；此些优选地通过透镜的相对表面上的高质量抗反射涂层而减轻。
关于经配置以使色彩辨别增强的滤波器到灯组合件中的并入(其中所述滤波器还可被称为二向色反射体)，所述滤波器的最优实施例可考虑此些组合件的效率以及由发光体的透射分量和反射分量两者提供的色彩辨别的质量。在一些实施例中，发光体可为宽频带源，例如，其中透射分量使红色与绿色之间的辨别增强，且反射分量使蓝色与黄色之间的辨别增强。更优选地，发光体可为多频带源(例如红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管阵列)，使得透射分量提供增强的色彩辨别和反射分量维持正常色彩辨别。存在灯组合件的优选布置，其中光的透射分量和反射分量两者用于照明。
可例如在具有2.3GHz Intel Core i7处理器和8GB的RAM的计算机上使用购自Wolfram Research公司的市售计算软件程序
(包含其线性程序解算器)来实施本文所揭示的滤波器设计方法。然而，所属领域的技术人员应了解，本文所揭示的方法不受限于上述实施方案且与计算机/系统架构无关。相应地，所述方法可在其它计算平台上等效地实施，使用其它计算软件(滤波器设计方法的市售或特定编码计算软件)，且还可硬接线到电路或其它计算组件中。
本发明是说明性而不是限制性的。所属领域的技术人员将鉴于本发明而明白进一步修改。例如，虽然上文所描述的方法和步骤指示依某顺序发生的某些事件，但所属领域的一般技术人员将认识到，某些步骤的顺序可被修改且此些修改是根据本文所揭示的发明。另外，如果可行，那么可在并行过程中同时执行所述步骤的一些，以及如上文所描述的依序执行所述步骤的一些。本文中被称为方法或过程的操作的动作还可被理解为所述方法或过程中的“步骤”。因此，就此来说，存在本文所揭示的本发明的变动，其是在本发明的精神内或等效于本文所揭示的本发明，本发明及其权利要求书还意欲涵盖所述变动。本发明中所引用的全部公开案和专利申请案的全文以引用方式并入本文中，犹如每一个别公开案或专利申请案在本文中被特定且个别地提出。
Claims (83)
1.一种用于影响色觉的具有光透射率的多频带光学滤波器，所述滤波器包括：
分割可见光谱的多个通带和阻带，其包含，
三个或三个以上通带，其与两个或两个以上阻带交错，其中
每一通带具有通带中心、通带宽度、等于其通带中心减去其通带宽度的一半的下频带边界、等于其通带中心加上其通带宽度的一半的上频带边界，和平均透射率，
每一阻带具有阻带中心、阻带宽度、等于其阻带中心减去其阻带宽度的一半的下频带边界、等于其阻带中心加上其阻带宽度的一半的上频带边界，和平均透射率，
每一交错阻带的所述下频带边界与相邻通带的所述上频带边界相同，
每一交错阻带的所述上频带边界与相邻通带的所述下频带边界相同，
每一通带中心位于约400纳米到约700纳米之间，且每一通带宽度介于约10纳米到约110纳米之间，
每一阻带中心位于约410纳米到约690纳米之间，且每一阻带宽度介于约10纳米到约80纳米之间，
所述交错阻带中的每一者具有小于相邻通带的平均透射率的一半的平均透射率，其中所述滤波器经配置以针对具有绿色弱色觉缺陷的观察者增强红-绿色辨别，
第一通带具有位于约440纳米到约455纳米之间的中心和约20纳米到约40纳米之间的宽度，
第二通带具有位于约525纳米到约545纳米之间的中心和约20纳米到约50纳米之间的宽度，
第三通带具有位于约610纳米到约640纳米之间的中心和约30纳米到约80纳米之间的宽度，
所述交错阻带中的每一者具有至少约40纳米的宽度和小于相邻通带的平均透射率的约四分之一的平均透射率，
所述滤波器在波长为约475纳米到约580纳米之间的光谱透射率至多为所述滤波器的所述光透射率的约五分之一，且
所述滤波器在波长为约580纳米到约610纳米之间的光谱透射率至少为所述滤波器的所述光透射率的约五分之一。
2.根据权利要求1所述的多频带光学滤波器，其中：
所述第二通带具有位于约530纳米到约545纳米之间的中心和约20纳米到约40纳米之间的宽度，且
所述第三通带具有位于约610纳米到约640纳米之间的中心和约30纳米到约60纳米之间的宽度。
3.根据权利要求2所述的多频带光学滤波器，其中
所述第一通带具有位于约450纳米处的通带中心和约25纳米的通带宽度，
所述第二通带具有位于约535纳米处的通带中心和约30纳米的通带宽度，
所述第三通带具有位于约635纳米处的通带中心和约40纳米的通带宽度，且
所述交错阻带中的每一者具有相邻通带的平均透射率的约六分之一的平均透射率。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的多频带光学滤波器，其中所述滤波器包括干涉滤波器和吸收滤波器。
5.根据权利要求4所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
6.根据权利要求4所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
7.根据权利要求6所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
8.根据权利要求4所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括圆形偏振器。
9.根据权利要求8所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
10.根据权利要求8所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
11.根据权利要求10所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
12.根据权利要求4所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括金属衰减涂层。
13.根据权利要求12所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
14.根据权利要求12所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
15.根据权利要求14所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
16.根据权利要求12所述的多频带光学滤波器，其中所述金属衰减涂层与包括所述干涉滤波器的材料层交错或部分交错。
17.根据权利要求16所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
18.根据权利要求16所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
19.根据权利要求18所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
20.根据权利要求4所述的多频带光学滤波器，其中
所述吸收滤波器在约520纳米到约540纳米之间的平均透射率至少约为所述吸收滤波器在约570纳米到约590纳米之间的平均透射率的两倍，或
所述吸收滤波器在约520纳米到约540纳米之间的平均透射率至少约为所述吸收滤波器在约470纳米到约490纳米之间的平均透射率的两倍，或
所述吸收滤波器在约520纳米到约540纳米之间的平均透射率至少约为所述吸收滤波器在约570纳米到约590纳米之间的平均透射率的两倍且所述吸收滤波器在约520纳米到约540纳米之间的平均透射率至少约为所述吸收滤波器在约470纳米到约490纳米之间的平均透射率的两倍。
21.根据权利要求20所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
22.根据权利要求20所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
23.根据权利要求22所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
24.根据权利要求20所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括圆形偏振器。
25.根据权利要求24所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
26.根据权利要求24所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
27.根据权利要求26所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
28.根据权利要求20所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括金属衰减涂层。
29.根据权利要求28所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
30.根据权利要求28所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
31.根据权利要求30所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
32.根据权利要求28所述的多频带光学滤波器，其中所述金属衰减涂层与包括所述干涉滤波器的材料层交错或部分交错。
33.根据权利要求32所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
34.根据权利要求32所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
35.根据权利要求34所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
36.根据权利要求20所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括一个或一个以上窄频带吸收有机染料。
37.根据权利要求36所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
38.根据权利要求36所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
39.根据权利要求38所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
40.根据权利要求36所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括圆形偏振器。
41.根据权利要求40所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
42.根据权利要求40所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
43.根据权利要求42所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
44.根据权利要求36所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括金属衰减涂层。
45.根据权利要求44所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
46.根据权利要求44所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于约50个层且具有小于约3微米的厚度。
47.根据权利要求46所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
48.根据权利要求44所述的多频带光学滤波器，其中所述金属衰减涂层与包括所述干涉滤波器的材料层交错或部分交错。
49.根据权利要求48所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
50.根据权利要求48所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于约50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
51.根据权利要求50所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
52.根据权利要求20所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括一个或一个以上稀土元素，所述稀土元素包括钕、镨、钬或以上各者的任何组合。
53.根据权利要求52所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
54.根据权利要求52所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
55.根据权利要求54所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
56.根据权利要求52所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括圆形偏振器。
57.根据权利要求56所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
58.根据权利要求56所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
59.根据权利要求58所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
60.根据权利要求52所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括金属衰减涂层。
61.根据权利要求60所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
62.根据权利要求60所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
63.根据权利要求62所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
64.根据权利要求60所述的多频带光学滤波器，其中所述金属衰减涂层与包括所述干涉滤波器的材料层交错或部分交错。
65.根据权利要求64所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
66.根据权利要求64所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
67.根据权利要求66所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
68.根据权利要求52所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括钕。
69.根据权利要求68所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
70.根据权利要求68所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
71.根据权利要求70所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
72.根据权利要求68所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括圆形偏振器。
73.根据权利要求72所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
74.根据权利要求72所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
75.根据权利要求74所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
76.根据权利要求68所述的多频带光学滤波器，其中所述吸收滤波器包括金属衰减涂层。
77.根据权利要求76所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
78.根据权利要求76所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
79.根据权利要求78所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
80.根据权利要求76所述的多频带光学滤波器，其中所述金属衰减涂层与包括所述干涉滤波器的材料层交错或部分交错。
81.根据权利要求80所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
82.根据权利要求80所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器包括小于或等于50个层或具有小于约3微米的厚度，或包括小于或等于50个层且具有小于约3微米的厚度。
83.根据权利要求82所述的多频带光学滤波器，其中所述干涉滤波器和所述吸收滤波器经联合配置以提供眼用透镜的多频带光谱透射率，且
所述干涉滤波器具有约30％到约80％之间的光反射率和约8％到约70％之间的光透射率，且
所述吸收滤波器经配置以使由所述干涉滤波器反射向眼睛的光衰减，且
在所述干涉滤波器的一侧上的光反射率小于所述透镜的所述光透射率的约一半。
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