CN113796822A - 色觉变异性测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于评估测试人(7)的色觉变异性的测试系统。该测试系统包括至少两个测试载体(1)，其中，至少两个测试载体(1)中的每一个被提供有包括背景(2)和多个样本(3)的二维图案(4)。至少两个测试载体(1)中的每一个的多个样本(3)和背景(2)由代表同色异谱颜色的至少两种不同染料组合制成。样本(3)和/或背景(2)在至少两个方向上显示颜色缩放，使得至少两个测试载体(1)中的每一个被配置为提供测试人(7)可以从二维图案(4)选择样本(3)和背景(2)的同色异谱颜色最匹配的点(PIS_C)。该系统进一步包括测试照明单元(5)，其被配置为提供用于色觉变异性评估的光，该光具有特定的光谱功率分布。该系统还包括处理单元(6)，其被配置为通过计算测试人(7)选择的点(PIS_C)与参考点(PIS_B)相比较的变化来预测颜色匹配函数和/或确定测试人(7)的先天性和/或后天性色觉缺陷，参考点(PIS_B)通过处理单元(6)基于预定义标准观察者的数据并考虑测试照明单元(5)的光的所述特定光谱功率分布而计算。

Description

色觉变异性测试系统

技术领域

本发明涉及一种用于评估测试人的色觉变异性(variability)的测试系统。通常，此类测试系统用于识别人类观察者的各种色觉缺陷并用于预测颜色正常观察者的个体颜色匹配函数(CMF)。

背景技术

人类的晶状体由凝胶状的、有点半透明的流体组成，反射物体的感知颜色和光透射通过该流体。通过穿过晶状体，视觉图像将被压缩并传递到视网膜，在那里其被感知并传输到视神经，以进一步传输到人脑。

正常的色觉是三色刺激的。任何颜色刺激都由三个量指定，对应于视网膜中三个锥体家族的量子捕获(catch)。因此，人类视觉系统将光谱中的物理信息减少为三个信号，并且不会感知该光谱内的许多变化。这解释了同色异谱，这是光谱不同但仍具有相同三色刺激值的颜色刺激的一种特性。

人类观察者中的先天性色觉缺陷通常是由一组或多组视网膜锥体的发育上的缺陷引起的，该一组或多组视网膜锥体在光中感知颜色并将该信息传输到视神经。具有在行业中应用的多种测试来检查先天性颜色缺陷。先天性色觉缺陷见于约8％的男性和约0.5％的女性。先天性色觉缺陷的不同分类与视网膜锥体故障组(全色盲、二色性色盲和异常三色视觉)的数量、哪组椎体显示故障(红色盲、绿色盲、蓝色盲)、分别显示哪组椎体不存在(红色盲、绿色盲、蓝色盲)有关。

以它的设计者Shinobu Ishihara博士命名并基于伪等色板(pseudo-isochromatic plates)的Ishihara颜色测试是针对红绿色缺陷(红色盲和绿色盲)的颜色感知测试的示例。

Farnsworth-Munsell 100Hue色觉测试是用于测试先天性色觉缺陷的人类视觉系统的另一测试。该系统由Dean Farnsworth在1940年代开发，并且它测试了隔离和排列各种颜色目标中微小差异的能力，这些颜色目标具有恒定值和色度，其涵盖了Munsell颜色系统描述的所有视觉色调。

也可以获得人类观察者的色觉缺陷。获得的色觉缺陷的原因可能是眼部病理、颅内损伤、和过度使用治疗药物或视网膜前过滤器，诸如有色眼镜或镜片、由晶状体、黄斑色素或光色素光谱吸收和光感受器的长度引起的选择性吸收。

有必要提及视网膜前过滤器的特殊特征，其中通常由晶状体变黄引起的晶状体色素光密度随着观察者的年龄而增加，并且其中黄斑色素光密度的影响随着场大小而变化。

用于评估获得的色觉缺陷的颜色感知测试的示例包括Glenn颜色规则、Davidson和Hemmendinger颜色规则(D&H颜色规则)和Macbeth Matchpoint。这些测试有一系列成对排列的同色异谱颜色样本，其中观察者的任务是找到一对根据他们的感知看起来相同的样本。单个照射的选定对用于评估观察者同色异谱。

色觉缺陷也可以通过发射单色光源的混合物的一种设备来检测。这种设备的示例是色盲仪，其提供了测试色盲的严重程度和区分二色性色盲者和异常三色视觉者的可能性。这些设备被广泛使用，但在检测获得的色觉缺陷方面表现出局限性。它们通常很昂贵，并且通常不用于测试负责全球行业中的颜色评估的观察者。观察着色表面(诸如D&H颜色规则的表面)或诸如其他色觉测试中使用的有色织物比观察诸如在色温镜中使用的单色光的混合更接近日常经验。

由于多种原因，颜色匹配的视觉方法可能是随意的并且是众所周知不可靠的。这些包括标准照明体和观看条件的缺乏以及人类观察者的主观和心理性质。颜色正常观察者之间的变异性给视觉颜色评估带来了挑战。对于数字颜色管理，颜色再现依赖于用于单个“标准观察者”的色度数据，这代表了具有正常色觉的平均色度观察者。只有与此类标准观察者足够接近的色度观察者(例如调色师)才能应用颜色的通过/失败决定。

CIE 1931标准色度观察者和CIE 1964标准色度观察者，也称为2°和10°标准观察者，已经由也称为国际照明委员会的Commission Internationale de l'Eclairage(CIE)开发，该国际照明委员会为致力于在其成员国之间就照亮(lighting)/照明(illumination)科学和艺术相关问题进行国际合作和信息交流的组织。这些标准的观察者(代表平均人类观察者)几十年来一直让行业满意。

然而，窄带荧光灯和LED的出现正在改变这种情况。标准观察者的使用基于单个观察者或单组颜色匹配函数(CMF)可以合理地代表具有正常色觉的整个人群的假设。然而，窄带刺激会增加CMF的个体差异。1964年的CIE 10°和1931年的CIE 2°标准观察者仍然广泛用于数字颜色管理行业。

重要的是认识到颜色正常观察者群体的最佳可能代表是关键的。CIE-2°和CIE-10°标准观察者—充其量—代表了所有人类观察者的接近平均值，但没有考虑与年龄、地区或性别相关的变异性。上述标准观察者不是在实际观察条件下(物理样本/特定视角/常见灯柜中发现的特定光源)开发的。

个体观察者之间的变异性被广泛认识到。然而，业界仍然没有采用新的标准偏差观察者。诸如由CIE(技术报告CIE 70-1:2006和CIE170-2:2006)开发的标准偏差观察者未被接受，因为该模型显着低估了观察者间的变异性。

因此，本发明的目的是提供一种色觉变异性测试系统，通过该系统可以克服上述缺陷。

发明内容

根据本发明，该目的通过如独立权利要求1中限定的测试系统来解决。优选实施例是从属权利要求的主题。

在一个方面，本发明是一种用于评估测试人的色觉变异性的测试系统。该测试系统包括至少两个测试载体，其中，至少两个测试载体中的每一个被提供有包括背景和多个样本的二维图案。至少两个测试载体中的每一个的多个样本和背景由代表同色异谱颜色(显示不同的颜色一致性)的至少两种不同的染料组合制成。样本和/或背景在至少两个方向上显示颜色缩放(scaling)(通常为二维颜色缩放)，使得至少两个测试载体中的每一个被配置为提供测试人能够从二维图案选择点(PIS_C)，在该点，样本和背景的同色异谱颜色最匹配。该测试系统还包括被配置为提供用于色觉变异性评估的光的照明单元，该光具有特定的光谱功率分布(SPD)。此外，该测试系统包括处理单元，该处理单元被配置为通过计算由测试人选择的点(PIS_C)与参考点(PIS_B)相比较的变化来预测颜色匹配函数和/或确定测试人的先天性和/或后天性色觉缺陷，该参考点(PIS_B)是由处理单元基于预定义标准观察者的数据并考虑照明单元的光的特定光谱功率分布而计算的。

“处理单元”应用通用算法(generic algorithm)来基于特定标准观察者(例如CIE标准观察者1964-10°)和基于测试照明单元的特定光谱功率分布(SPD)预测颜色匹配函数(CMF)和/或确定色觉缺陷。特别是，“处理单元”应用了一种通用算法，该算法可以推导出色觉变化的各个原因，例如晶状体的相对光谱光密度、黄斑色素光密度、光感受器的外节的视觉色素的峰值光密度，以及视锥基面的最大波长变化。

“测试载体”可以是物理测试板的形式，或者它们可以被显示在例如校准的屏幕上。

“颜色恒常性”是主观恒常性的示例，并且是人类颜色感知系统的特征，其确保物体的感知颜色在变化的照明条件下保持相对恒定。例如，在中午时，当主要照明是白色的阳光时，以及在日落时，当主要照明是红色时，青苹果对我们来说是绿色的。这有助于识别物体。

在比色法中，“同色异谱”是具有不同(不匹配)光谱功率分布的颜色的感知匹配。匹配该方式的颜色称为同色异谱。光谱功率分布描述了颜色样本在每个可见波长处发出(发射、透射或反射)的总光的比例；它定义了关于来自样本的光的完整信息。然而，人眼仅包含三种颜色受体(三种类型的视锥细胞)，这意味着所有颜色都减少为三种感觉量，称为三刺激值。发生同色异谱是因为每种类型的视锥都对来自宽波长范围的累积能量做出响应，使得所有波长的不同光组合可以产生等效的受体响应和相同的三刺激值或色觉。在颜色科学中，一组感觉光谱灵敏度曲线由颜色匹配函数以数字方式表示。

来自每个二维图案的样本和背景的同色异谱颜色最匹配的点(PIS_C)也称为伪等色点。

优选地，至少两个测试载体包括具有较小步长(小颜色偏差)的颜色缩放的测试载体和具有较大步长(较大颜色偏差)的颜色缩放的测试板。颜色缩放范围内的变化用于后天性或先天性色觉缺陷的最佳识别。下面结合图1显示和描述了示例性颜色缩放方案。

优选地，至少一个测试载体的样本被配置为使得它们的颜色缩放与它们的空间距离一致。根据DIN 99颜色空间或具有高均匀性的类似颜色空间有利地执行该配置。

优选地，每个二维图案包括网格结构。这样的结构可以包括网状网格结构、点状网格结构或方格网格结构(即，其中样本和背景具有相同的形式)等。

优选地，样本和/或背景在四个方向上显示颜色缩放。因此，0°等于更黄，90°等于更红，180°等于更蓝，270°等于更绿。可选地，样本也可以是在两个方向上显示颜色缩放的条带形式。

优选地，至少两个测试载体为具有不同颜色和图案的书本形式。然而，至少两个测试载体也可以以具有不同颜色和专利的多张图片的形式显示在校准屏幕上。

优选地，测试载体包括不同尺寸的图案。这可以与不同的观看距离一起应用，即为了区分现有的视网膜前滤光片的影响并为各种视场尺寸得出兼容的视锥基本原理(thecone fundamentals)。

优选地，测试系统还包括测量装置，其被配置为测量照明单元的光谱功率分布(SPD)。测量结果被送入处理单元。有利地，测试照明单元包括模拟日光的灯柜。

优选地，预定义标准观察者的数据代表CIE标准观察者。CIE标准观察者可以是CIE-D65标准日光下的CIE-1964-10°标准观察者。可替换地，CIE标准观察者也可以是CIE-D65标准日光下的CIE-1931-2°标准观察者。

优选地，测试载体包括特殊的测试载体，其被配置为提供：具有正常色觉的测试人没有发现最佳匹配点，但具有先天性或后天性色觉缺陷的测试人，即，例如全色盲、二色性色盲和异常三色视觉，发现最佳匹配点。上述测试可能无法识别具有正常视觉的测试人的色觉变化。特殊测试载体的目的是采用这样的颜色，使得全色盲、二色性色盲和异常三色视觉在至少一个载体中找到伪等色点，从而可以识别色觉障碍。

优选地，处理单元可以基于由测试人选择的点与基于预定义标准观察者的数据而计算的点相比较的变化来形成色觉变异性指数。色觉变异性指数由(通用)算法形成，该(通用)算法基于测试人选择的伪等色点之间的色差，其中用于算法的色差基于多个板的平均值。

如从以上可以得出的，本发明的原理基于测试人从二维图案(几何形状)中选择点的评估，在该点处，同色异谱样本形成最佳匹配(伪等色点)。从被测试人获得颜色匹配函数(CMF)的基本程序是基于对例如诸如由CIE定义的标准观察者的变化。

对应的处理单元用于基于选择的伪等色点确定/预测测试人的颜色匹配函数(CMF)。通用算法相应软件考虑测试期间使用的照明单元的特定光谱功率分布。算法相应软件还用于识别任何色觉缺陷的具体原因，考虑到先天性和后天性色觉缺陷。算法分别软件使用选择的伪等色点与基于标准观察者的数据计算的点的变化。

通过使用其个体颜色匹配函数(CMF)对观察者的分类允许通过比较标准观察者与个体观察者来计算颜色标准和对应颜色样本之间的色差。在与标准观察者相比较时表现出更高差异的调色师可能不代表普通人类观察者，并且可能不再从视觉上评估颜色。

根据本发明的测试系统还可以用于寻找更好地代表人类观察者的平均的新的标准观察者或用于预测一组相同年龄的观察者的平均，诸如例如，老一辈的时尚类型所需要的。

此外，根据本发明的测试系统允许两个人，一个来自买方，一个来自供应商，例如，以判断两个人看颜色的方式有多大差异。如果使用得当，该测试还支持识别观察者和照明的各个组合的颜色评估中的差异。

本发明包括基于由测试人选择的个体伪等色点的变化或基于使用测试人的个体颜色匹配函数(CMF)计算的颜色结果来计算色觉变异性。

本发明包括替代的测试布置，其中，样本显示在颜色校准的屏幕上。样本也以二维图案(几何形状)显示，其中，样本还形成显示其颜色的二维缩放的图案，其中，缩放与其方向独立(例如，0°＝更黄，90°＝更红，180°＝更蓝，270°＝更绿)。因此，测试人的颜色匹配函数(CMF)的预测认为，屏幕上呈现的所有颜色都已经针对标准观察者CIE-10°和可用光源的光谱功率分布进行了计算(即，与屏幕上的预测的伪等色点相匹配的物理形式的标准；用许多不同的染料组合形成的这种颜色的标准，实现了光谱曲线的变化，分别地，具有它们的颜色恒常性的变化的标准)。

获得表征测试人的独特颜色匹配函数(CMF)的视锥基本原理的基本程序是基于诸如由CIE(1931-2°和1964-10°)定义的标准观察者的CMF。测试人PIS_C从通过数字计算(标准观察者的CMF/测试照明的SPD)找到的伪等色点PIS_B中选择的伪等色点的变化是相应通用算法预测测试人颜色匹配函数(CMF)所需的基本信息。晶状体密度和黄斑色素沉着的变化以及光色素吸收率的偏移是解释同色异谱颜色匹配的变异性的主要因素，其中，背景和样本的个体光谱反射曲线形状用于预测这些视网膜前过滤器。

对于应用的比色法，个体的预测颜色匹配函数(CMF)允许计算这些个体如何感知颜色、他们如何注意到彩色样本之间的差异以及他们如何观察同色异谱。将观察者变异性纳入计算开启了一种观察者评估的独特方法，例如几对同色异谱样本通过标准观察者的CMF和测试人的CMF计算。这些对同色异谱样本之间计算出的颜色差异的变化用于形成视觉变异性指数。

因此，本发明还包括形成色觉变异性指数，该指数基于样本相对于标准体(通常是测试载体的背景)的同色异谱指数和两个伪等色点PIS_B/PIS_C的样本之间的色差：在测试照明下显示与标准体相同的计算颜色的样本和测试人选择的样本。

标准实践可用于从物理样本的仪器测量光谱数据导出的颜色坐标的计算，例如，基于照明体的光谱功率分布、物体的光谱数据和标准色度观察者的颜色匹配函数的计算；基于标准照明体CIE-D65或其他标准CIE照明体以及进行测试时使用的照明体的计算；基于物理样本的光谱数据的计算，诸如通过分光光度计测量得出的数据；基于1964CIE标准观察者(10°观察者)，也可替代地是1931CIE标准观察者(2°观察者)的计算，和/或导致CIELAB-由1976年的国际照明委员会(CIE)定义的颜色空间-中的坐标的计算。

标准实践可用于计算样本与标准体的色差，例如基于样本和标准体的计算的颜色坐标的计算；数学方程用于改进从感知非均匀CIELAB颜色空间(例如，CMC、CIE94、DIN99、CIEDE2000)导出的欧几里德距离，或者可替代地，具有更好感知均匀性的颜色空间中的欧几里德距离可以用作色差(例如，DIN99或任何其他等效的均匀颜色空间)。

通用算法可以与以下函数一起使用：用于预测单组颜色匹配函数(CMF)的系统，该单组颜色匹配函数(CMF)可以合理地代表具有正常色觉的单个观察者；用于基于由具有正常色觉的个体观察者选择的伪等色点来预测颜色匹配函数(CMF)的通用算法；用于预测个体观察者的颜色匹配函数(CMF)作为标准观察者的特定颜色匹配函数(CMF)的变化的通用算法；用于预测颜色匹配函数(CMF)的特征使其在以下情况下匹配测试人选择的伪等色点的通用算法：在(i)将同色异谱样本的颜色计算为颜色空间(例如CIELab 1976D65/10°或其他)中的坐标时，或当(ii)颜色坐标是基于背景和同色异谱样本的反射数据、个体观察者的预测CMF和用于测试的照明体的光谱功率分布计算颜色坐标时，或当(iii)伪等色点中同色异谱样本的颜色在定义的色差容差内匹配时。

附图说明

下面通过示例性实施例并参考附图在本文中更详细地描述根据本发明的系统，其中：

图1示出了根据本发明的具有四个颜色缩放方向的示例性测试载体以及示例性环境；

图2示出了DIN 99颜色空间的示例性图示。

图3示出了根据本发明的示例性测试载体，其中同色异谱样本为矩形；

图4示出了根据本发明的示例性测试载体，其中点构建背景；

图5示出了根据本发明的示例性测试载体，其中样本和背景具有相同的形式；

图6示出了根据本发明的示例性测试载体，其中样本由条带表示；

图7示出了根据本发明的具有三个伪等色点的示例性测试载体；

图8A-D示出了根据本发明的代表色觉变异性测试概念的示例性测试载体；

图9示出了说明测试人相对标准观察者的预测的颜色匹配函数(CMF)的图；

图10示出了具有代表图8A-D的光谱反射曲线形状1、2和3的示例的三条曲线的图；和

图11示出了根据本发明的替代测试系统，其中缩放样本呈现在校准屏幕上。

具体实施方式

在以下描述中，某些术语为了方便起见被使用并且不旨在限制本发明。术语“右”、“左”、“上(up)”、“下(down)”、“下(under)”和“上(above)”是指图中的方向。术语包括明确提及的术语及其派生词和具有相似含义的术语。此外，空间相对术语，诸如“下方(beneath)”、“下面(below)”、“更低(lower)”、“上面(above)”、“更上方(upper)”、“近端(proximal)”、“远端(distal)”等，可用于描述如图所示的一个元素或特征与另一元素或特征的关系。除了图中所示的位置和取向之外，这些空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的不同位置和取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下面”或“下方”的元件将在其他元件或特征的“上面”或“上方”。因此，示例性术语“下面”可以包括上面和下面的位置和取向。装置可以以其他方式取向(旋转90度或以其他方向)，并且相应地解释此处使用的空间相对描述符。同样，沿着和围绕各个轴的运动的描述包括各种特殊的装置位置和方向。

为了避免在附图以及各个方面和说明性实施例的说明书中的重复，应当理解，许多特征对于许多方面和实施例是共同的。从说明书或图中省略的方面并不意味着该方面从并入该方面的实施例中缺失。相反，为了清楚和避免冗长的描述，可能已经省略了该方面。在此上下文中，以下内容适用于本说明书的其余部分：如果为了使附图清晰，图中包含未在说明书的直接相关部分中解释的附图标记，则参考之前或之后的说明书部分。此外，为了清楚起见，如果在附图中未对部件的所有特征都提供附图标记，则参考显示相同部件的其他附图。两个或多个图中相同的数字代表相同或相似的元素。

图1示出了根据本发明的具有四个颜色缩放方向的示例性测试载体1。每个测试载体1中的图案4建立在背景2颜色和用两种单独的染料组合着色或印刷的样本3上，其中背景2和样本3均显示不同的颜色恒常性并且样本3代表同色异谱颜色。构建图案4的样本3显示了其颜色的二维缩放，其中缩放与其方向有关(例如，0°＝黄色，90°＝红色，180°＝蓝色，270°＝绿色)。

根据非通信方案，在物理颜色测试(测试书)中改变颜色缩放“更黄、更绿、更红和更蓝”的四个方向。这是为了避免测试人记住正确的位置(例如F6)或读取后者进行测试。

此外，在图1中，示意性地描绘了测试人7、测试照明单元5、用于测量测试照明单元5的特定光谱功率分布(SPD)的测量装置9和处理单元6。测量装置9的测量结果和测试人7的测试结果被送入处理单元6，如虚线箭头示意性指示的。

在单独的测试载体中构建图案的样本被显影，使得它们的色差与其空间距离一致。可以在任何可用的感知均匀颜色空间中(诸如例如通过图2中示出的DIN 99)找到适当的方法来显影图案所需的颜色。

图3示出了示例性测试载体，其中作为矩形的同色异谱样本3在具有不同颜色恒常性(即，不同光谱反射曲线形状)的背景2上构建图案4。CIE-D65/10°标准观察者的伪等色点PIS_A位于位置F8处。

图4图示了示例性测试载体，其中，点构建背景2(非缩放颜色)并且周围区域由具有二维颜色缩放的同色异谱样本3构建。

图5图示了另一个示例性测试载体，其中样本3和背景2具有相同的形式(即棋盘图案)并且其中仍然只有样本3显示二维颜色缩放。

图6示出了又一示例性测试载体，其中样本3由在两个方向上显示颜色缩放的条带表示。例如，垂直条带在黄色方向和蓝色方向上缩放；水平条带在绿色方向和红色方向上缩放。

图7图示了具有三个单独的伪等色点的示例性测试载体(也参见图1)。点A代表针对标准观察者CIE-10°和标准照明体CIE-D65的伪等色点。点B代表针对标准观察者CIE-10°和测试照明单元5的测量光谱功率分布的伪等色点。点C代表测试人在特定测试照明体5(见图1)的条件下选择的伪等色点。

图8A-D大体图示了示例性测试载体1，其显示了发明性的色觉变异性测试的概念。这里的示例颜色是颜色A(例如图8A和8B中的中灰色)和颜色B(例如图8C和8D中的浅棕色)。可以在不同位置(基于例如用于测试照明体的标准观察者CIE-D65/10°计算)找到所有载体的伪等色点(PIS_B)。背景2和样本3显示出它们颜色恒常性的变化(即，它们的光谱反射曲线形状的变化-见图10)。

具体地，图8A的测试载体1包括示例颜色A(中灰色)。背景2包括与样本3的反射曲线形状rf2不同的反射曲线形状rf1(如从图10中可以看到的)。伪等色点PIS_B在位置F6处。

图8B的测试载体1也包括示例颜色A(中灰色)。背景2包括与样本3的反射曲线形状rf2不同的反射曲线形状rf1(如从图10中可以看到的)。伪等色点PIS_B在位置F8处。

图8C的测试载体1包括示例颜色B(浅棕色)。背景2包括与样本3的反射率曲线形状rf2不同的反射率曲线形状rf1(如从图10中可以看到的)。伪等色点PIS_B在位置D5处。

图8D的测试载体1也包括示例颜色B(浅棕色)。背景2包括与样本3的反射曲线形状rf3不同的反射曲线形状rf2(如从图10中可以看到的)。伪等色点PIS_B在位置H7处。

图9图示了基于在示例性测试周期中选择的所有伪等色点PIS_C的测试人的确定/预测的颜色匹配函数x(λ)＝X、y(λ)＝Y和z(λ)＝Z(参见虚线)。通用算法基于特定标准观察者(见实线)和基于测试照明单元9的特定光谱功率分布(SPD)来预测颜色匹配函数。

需要注意的是，具有正常视力的人眼具有三种感知光的视锥细胞，具有在短(“S”，420nm–440nm)、中间(“M”，530nm–540nm)和长(“L”，560nm–580nm)波长的光谱灵敏度的峰值。在中等和高亮度条件下，这些视锥细胞是人类颜色感知的基础；在非常昏暗的光下，色觉减弱，并且低亮度、单色的“夜视”接受体(称为“视杆细胞”)变得有效。因此，对应于三种视锥细胞的刺激水平的三个参数，原则上描述了任何人类的色觉。通过三种视锥细胞各自的光谱灵敏度对总光功率谱进行加权，得到三个有效的刺激值；这三个值构成了光谱的目标颜色的三色刺激规范(“三色刺激值”)。

伪等色点处的背景2和样本3被不同染料组合着色，该不同染料组合显示明显不同的光谱反射曲线形状，当用特定标准观察者(例如CIE标准观察者1964-10°)和标准日光照明体(例如CIE D65)计算时仍显示相同颜色。图10的三个曲线代表光谱反射曲线形状rf1、rf2和rf3的示例，如上文关于图8所述。

图11描绘了替代的测试布置，其中缩放样本3呈现在校准屏幕上并且只有颜色标准以物理格式(印刷、涂覆或以其他方式着色)可用。一个以上颜色标准可用于同一组缩放样本3，其中颜色标准的颜色恒常性(即不同的光谱反射曲线形状)不同。换句话说，这里的颜色标准等于前面示例的背景。因此，术语“背景”也包括该实施例的颜色标准。

示出本发明的方面和实施例的该说明书和附图不应被认为是对本发明的限制-所述权利要求限定了受保护的发明。换句话说，虽然在附图和前面的描述中详细地说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的。在不脱离本说明书和权利要求书的精神和范围的情况下，可以进行各种机械、组成、结构、电气和操作的改变。在某些情况下，为了不混淆本发明，没有详细示出众所周知的电路、结构和技术。因此，应当理解，普通技术人员可以在所附权利要求的范围和精神内做出改变和修改。特别地，本发明涵盖具有来自上文和下文描述的不同实施例的特征的任意组合的进一步实施例。

本公开还涵盖了在图中单独示出的所有进一步的特征，尽管它们可能没有在之前或之后的说明书中被描述。此外，附图和说明书中描述的实施例的单一替代方案以及其特征的单一替代方案可以从本发明的主题或公开的主题中排除。本公开包括由权利要求或示例性实施例中限定的特征组成的主题以及包括所述特征的主题。

此外，在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个单元或步骤可以实现权利要求中记载的几个特征的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。结合属性或值的术语“基本上”、“大约”、“近似”等尤其也分别精确地定义了属性或精确地定义了值。在给定数值或范围的上下文中，术语“约”是指例如在给定值或范围的20％、10％、5％或2％以内的值或范围。描述为耦接或连接的部件可以电或机械地直接耦接，或者它们可以经由一个或多个中间部件间接耦接。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

参考编号列表：

1 测试载体

2 背景

3 样本

4 二维图案

5 测试照明单元

6 处理单元

7 测试人

8 校准屏幕

9 测量装置(SPD)

rf1-3 反射曲线

PIS_A 针对标准观察者和标准照明体的伪等色点

PIS_B 针对标准观察者和测试照明体计算的伪等色点

PIS_C 测试人在测试照明体条件下选择的伪等色点。

Claims (16)

1.用于评估测试人(7)的色觉变异性的测试系统，所述测试系统包括：

至少两个测试载体(1)，其中，所述至少两个测试载体(1)中的每一个被提供有包括背景(2)和多个样本(3)的二维图案(4)，

其中，所述至少两个测试载体(1)中的每一个的所述多个样本(3)和所述背景(2)由代表同色异谱颜色的至少两种不同染料组合来制成，

其中，所述样本(3)和/或所述背景(2)在至少两个方向上显示颜色缩放，以使得所述至少两个测试载体(1)中的每一个被配置为提供测试人(7)能够从所述二维图案(4)中选择所述样本(3)和所述背景(2)的所述同色异谱颜色最匹配的点(PIS_C)；

测试照明单元(5)，其被配置为提供用于色觉变异性评估的光，所述光具有特定的光谱功率分布；和

处理单元(6)，其被配置为通过计算由所述测试人(7)选择的所述点(PIS_C)与参考点(PIS_B)相比较的变化来预测颜色匹配函数和/或确定所述测试人(7)的先天性和/或后天性色觉缺陷，所述参考点是由所述处理单元(6)基于预定义标准观察者的数据并考虑所述测试照明单元(5)的光的所述特定光谱功率分布而计算的。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其中，所述至少两个测试载体(1)包括具有较小步长的颜色缩放的测试载体(1)和具有较大步长的颜色缩放的测试载体(1)。

3.根据权利要求1或2所述的测试系统，其中，至少一个测试载体(1)的样本被配置为使得它们的颜色缩放与它们的空间距离一致。

4.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其中，所述测试载体(1)的所述二维图案(4)中的每一个包括网格结构。

5.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其中，所述样本(3)和/或所述背景(2)在四个方向上显示颜色缩放。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述四个方向包括用于更黄颜色缩放的0°、用于更红颜色缩放的90°、用于更蓝颜色缩放的180°以及用于更绿颜色缩放的270°。

7.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其中，所述至少两个测试载体(1)呈书本形式并且具有不同的颜色和图案(4)。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的测试系统，其中，具有不同颜色和图案(4)的所述至少两个测试载体(1)被显示在校准屏幕(8)上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其中，所述测试载体(1)包括不同尺寸的图案(4)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的测试系统，其中，所述测试系统还包括测量装置(9)，所述测量装置(9)被配置为测量所述测试照明单元(5)的所述光谱功率分布。

11.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其中，所述测试照明单元(5)包括模拟日光的灯柜。

12.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其中，所述预定义标准观察者的数据代表CIE标准观察者。

13.根据权利要求12所述的测试系统，其中，所述CIE标准观察者是CIE-D65标准日光下的CIE-1964-10°标准观察者。

14.根据权利要求12所述的测试系统，其中，所述CIE标准观察者是在CIE-D65标准日光下的CIE-1931-2°标准观察者。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的测试系统，其中，所述测试载体包括特殊的测试载体，所述特殊的测试载体被配置为提供：具有正常色觉的测试人(7)没有发现最佳匹配点，但是具有先天性或后天性色觉的测试人(7)发现最佳匹配点。

16.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其中，所述处理单元(6)基于由所述测试人(7)选择的所述点与基于所述预定义标准观察者的数据而计算的点相比较的变化来形成色觉变异性指数。

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