KR20200095523A - 개선된 외관적 모습을 갖춘 인간 색각을 강화하기 위한 광학 디바이스 - Google Patents

Abstract

광학 디바이스를 생성하기 위한 시스템, 방법, 및 인간 색각을 강화하는 디바이스가 개시된다. 광학 디바이스를 생성하기 위한 시스템 및 방법과 디바이스는, 기판, 기판 상에 제공된 복수의 박막 층 - 복수의 박막 층은 각각이 각각의 굴절률을 갖는 선택된 복수의 재료에 기초하여 박막-특유의 반사율 스펙트럼을 생성하는 재료를 포함함 -, 및/또는 복수의 박막 층에 도포되는 복수의 착색제 층 - 복수의 착색제 층은 적어도 하나의 착색제를 포함하고, 착색제는 선택된 농도에 의해 정의된 착색제-특유의 흡수 스펙트럼에 기초하여 생성됨 - 을 포함한다.

Description

개선된 외관적 모습을 갖춘 인간 색각을 강화하기 위한 광학 디바이스

관련 출원의 상호참조

본 출원은, 마치 본 명세서에 완전히 개시된 것처럼 참조에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 포함되는, 2018년 7월 17일 출원된 미국 가출원 제62/699,032호; 및 2018년 5월 11일 출원된 미국 가출원 제62/670,180호; 및 2017년 12월 6일 출원된 미국 가출원 제62/595,516호의 우선권 혜택을 주장한다.

발명의 분야

본 발명은 인간 색각(human color vision)을 강화하기 위한 광학 디바이스에 관한 것으로, 더 구체적으로는 광학 디바이스를 생성하기 위한 시스템 및 방법과, 인간 색각을 강화하는 디바이스들을 제공한다.

정상인 색각, 및 적색-녹색 CVD 및 황색 색각(Yellow Color Vision)(YCV) 등의 색약(Color Vision Deficiency)(CVD)을 강화하는 광학 디바이스들은, 사람들이 명도 차이를 통한 색상 차이 및 명도-독립적 색상 차이를 식별할 수 있는 능력을 충분히 다루지 못한다. 또한, (1) 호소력없는 잔류 외관적 틴트, (2) 상이한 조명 조건들 하에서 이들 외관적 틴트의 색상 불일치, 및 (3) 정상인 색각 및 CVD에서의 시도에 의해 야기되는 광학 디바이스의 낮은 명도 또는 겉보기 투명성으로 인해 광학 디바이스의 외관적 감각이 개선될 필요가 있다.

따라서, 이들 및 기타의 시각 문제에 대한 더 양호한 품질의 솔루션에 대한 필요성이 존재한다.

광학 디바이스를 생성하기 위한 시스템, 방법, 및 인간 색각을 강화하는 디바이스가 개시된다. 광학 디바이스를 생성하기 위한 시스템, 방법 및 디바이스는 다음 중 하나 이상을 포함한다: (1) 기판, 기판 상에 제공된 복수의 박막 층 - 복수의 박막 층은 각각이 각각의 굴절률을 갖는 선택된 복수의 재료에 기초하여 박막-특유의 반사율 스펙트럼을 생성하는 재료를 포함함 -, 및/또는 (2) 복수의 박막 층에 도포되는 복수의 착색제 층 - 복수의 착색제 층은 적어도 하나의 착색제를 포함하고, 상기 착색제는 선택된 농도에 의해 정의된 착색제-특유의 흡수 스펙트럼에 기초하여 생성됨 -.

광학 디바이스를 생성하는 방법은 다음 중 하나 이상을 포함한다: (1) 착색제를 선택하고, 선택된 착색제의 농도를 생성하고, 착색제를 포함하는 하나 이상의 층을 생성함으로써 착색제-특유의 흡수 스펙트럼을 생성하는 단계, 및/또는 (2) 각각이 각각의 굴절률을 갖는 복수의 재료를 선택하고, 박막 내의 층의 수를 선택하고, 각각의 필름 층을 생성함으로써 박막-특유의 반사율 스펙트럼을 생성하는 단계. 광학 디바이스를 구성하는 것은 다음 중 하나 이상을 포함한다: (1) 착색제를 포함하는 생성된 하나 이상의 층, 및/또는 (2) 생성된 필름 층.

본 발명에서, 문구 "~ 중 적어도 하나"는 이접적 접속사(disjunctive)로 해석되어야 한다. 즉, 나열된 기준 중 하나 이상이 요구된다.

첨부된 도면 및 표와 연계하여, 예로서 주어지는 이하의 상세한 설명으로부터 더 상세한 이해를 얻을 수 있고, 여기서:
도 1은, LED-3000K, LED-4000K 및 LED-5000K 조명의 정규화된 스펙트럼 전력 분포를, 따뜻한 색, 중립 색, 및 차가운 색상의 광원으로 도시한다.
도 2는 2개의 광학 디바이스의 수정된 투과 스펙트럼을 도시한다.
도 3은 정상 색각을 가진 사람에 대한 CIE 1976 LUV 색상 공간, 및 MacAdam Ellipses의 예를 도시한다;
도 4는 녹색약 및 녹색맹 색각을 가진 사람에 대한 CIE 1976 LUV 색역(color gamut)을 도시하고, 녹색맹에 대한 색상 혼동 라인(color confusion line)을 나타낸다;
도 5는 적색약 및 적색맹 색각을 가진 사람에 대한 CIE 1976 LUV 색역을 도시하고, 적색맹에 대한 색상 혼동 라인을 나타낸다;
도 6은 정상인들과 적색-녹색 CVD 및 황색 색각(YCV)을 가진 사람들에 대한 색각을 특성규정하는데 이용되는 샘플 Munsell 색상들을 나타낸다;
도 7a는 본 발명에서 이용된 Ishihara 적색 색상들의 7개 반사율 스펙트럼을 나타낸다;
도 7b는 본 발명에서 이용된 Ishihara 녹색 색상들의 5개 반사율 스펙트럼을 나타낸다;
도 8은 도 7에 도시된 Ishihara 반사율 스펙트럼의 샘플 세트의 인지된 색상들을 도시한다;
도 9는 적색-틴트의 OD 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼이다;
도 10은 도 9에 도시된 투과 스펙트럼을 갖는 적색-틴트의 OD의 비색 효과(colorimetric effect)를 도시한다;
도 11은 First Rose-Tinted 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼이다;
도 12는 도 11에 도시된 투과 스펙트럼을 갖는 장미-틴트의 OD의 비색 효과를 도시한다;
도 13은 Second Rose-Tinted 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼이다;
도 14는 도 13에 도시된 투과 스펙트럼을 갖는 Second Rose-Tinted 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 15는 청색-틴트의 광학 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼이다;
도 16은 도 15에 도시된 투과 스펙트럼을 갖는 청색-틴트의 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 17은 황색-틴트의 광학 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 도시한다;
도 18a는 녹색약 관찰자에 의한 F11 조명원 하에서의 도 17에 도시된 광변색성 광학 디바이스(photochromic optical device)의 비색 효과를 도시한다;
도 18b는 동일한 녹색약 관찰자에 의한 D65 조명원 하에서의 도 17에 도시된 광변색성 광학 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 19는 황색-틴트의 광학 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 도시한다;
도 20a는 또 다른 녹색약 관찰자에 의한 F2 조명원 하에서의 도 17에 도시된 광변색성 광학 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 20b는 동일한 녹색약 관찰자에 의한 D65 조명원 하에서의 도 17에 도시된 광변색성 광학 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 21은 색상 일정(color constant) 광학 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 도시한다;
도 22a는, 투과 스펙트럼이 도 21에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 22b는, 투과 스펙트럼이 도 21에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 22c는, 투과 스펙트럼이 도 21에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 23은 또 다른 색상 일정 광학 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 도시한다;
도 24a는, 투과 스펙트럼이 도 23에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 24b는, 투과 스펙트럼이 도 23에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 24c는, 투과 스펙트럼이 도 23에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 25는 제3 색상 일정 광학 디바이스의 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 도시한다;
도 26a는, 투과 스펙트럼이 도 25에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 26b는, 투과 스펙트럼이 도 25에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 26c는, 투과 스펙트럼이 도 25에 그래프화되어 있는 색상 일정 디바이스의 비색 효과를 도시한다;
도 27은 황색 색각(YCV)을 보정 또는 개선하는 광학 디바이스에 대한 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 28은 도 27에 도시된 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스에 대한 색역(color gamut) 및 백색점(White Point)들을 도시한다;
도 29는 황색 색각(YCV)을 보정 또는 개선하는 또 다른 광학 디바이스에 대한 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 30은 도 29에 도시된 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스에 대한 백색점들 및 육안의 정상 관찰자의 색역을 도시한다;
도 31은 색상의 명도 또는 밝기를 증가시키는 것이 색상의 채도 또는 색도를 증가하고 그 반대도 마찬가지인 Hunt Effect를 나타낸다;
도 32a는 디바이스 착용자와 외부 관찰자로부터 본 광학 디바이스의 입사 광선과 반사 광선 사이의 상호작용의 예시이다;
도 32b는 인간의 눈으로 본 및 외부 관찰자로부터 본 광학 디바이스로서의 콘택트 렌즈에서의 입사 광선과 반사 광선 사이의 상호작용의 예시이다;
도 33은 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 34는, CIE LAB 색상 공간에서, 조명원으로서 D65, F2 및 F11과 함께, 도 33의 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스의 비색 효과를 나타낸다;
도 35는 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 36은, CIE LAB 색상 공간에서, 조명원으로서 D65, F2 및 F11과 함께, 도 35의 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스의 비색 효과를 나타낸다;
도 37은 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 38은, CIE LAB 색상 공간에서, 조명원으로서 D65, F2 및 F11과 함께, 도 37의 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스의 비색 효과를 나타낸다;
도 39는, CIE LAB 색상 공간에서, 조명원으로서 D65와 함께, 도 40의 투과 스펙트럼(HG 5)을 갖는 광학 디바이스의 비색 효과를 나타낸다;
도 40은 무수히 많은 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 41은 무수히 많은 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 42는 무수히 많은 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 43은 무수히 많은 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 44는, 3개의 광학 디바이스, OD A, OD B 및 OD C의 투과 스펙트럼을 나타낸다;
도 45는 ANSI Z80.3-2018에 의해 정의된 광학 디바이스 표준의 1931 CIE xyY 색도 다이어그램(chromaticity diagram)에서 OD C 및 육안으로 보았을 때의 녹색 신호등, 황색 신호등, 및 D65 일광의 색도 좌표를 나타낸다; 및
도 46은 더 작은 시야 영역을 갖는 OD(좌측), 및 전체를 완전히 덮는 시야 영역을 갖는 OD(우측)를 나타낸다.
표 1은, 일광, 형광등, 백열등 및 LED 등 하에서 2개의 광학 디바이스의 기준 백색 3자극 값(tristimulus value)을 나타내고;
표 2는, 그 투과 스펙트럼이 도 40 내지 도 43에 도시되어 있는 25개의 광학 디바이스에 대한 비색 및 광학 성능 표시자를 나타내며;
표 3은, ISO 12312-1 2015, ANSI Z80.3 2018, 및 AS/NZS 1067.1: 2016 DETAILED에서 설정된 표준에 따른 OD A, OD B 및 OD C의 수많은 메트릭을 나타낸다.

이하의 설명에서, 본 실시예의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정한 구조, 컴포넌트, 재료, 치수, 처리 단계, 및 기술 등의 많은 특정한 상세사항이 개시된다. 그러나, 실시예는 이들 특정한 상세사항 없이도 실시될 수 있다는 것을 본 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 것이다. 다른 경우에는, 실시예를 모호하게하는 것을 피하기 위하여 널리 공지된 구조 또는 처리 단계들은 상세히 설명되지 않았다. 층, 영역, 또는 기판 등의 요소가 또 다른 요소 "상"에 또는 "위"에 있다고 언급될 때, 이것은 그 다른 요소 상에 직접 있거나, 또는 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것임을 이해할 것이다. 대조적으로, 한 요소가 또 다른 요소 "상에 직접" 또 다른 요소 "위에 직접" 있는 것으로 언급될 때, 어떠한 중간 요소도 존재하지 않는다. 한 요소가 또 다른 요소 "아래 쪽에", "밑에", 또는 "아래에" 있는 것으로 언급될 때, 이 요소는 그 다른 요소에 바로 아래 쪽에 또는 아래에 있을 수 있거나, 또는 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 역시 이해할 것이다. 대조적으로, 한 요소가 또 다른 요소의 "바로 아래 쪽에" 또는 "바로 아래에" 있는 것으로 언급될 때, 어떠한 중간 요소도 존재하지 않는다.

이하의 상세한 설명에서 실시예의 프리젠테이션을 모호하게하지 않기 위해, 본 기술분야에 공지된 일부 구조, 컴포넌트, 재료, 치수, 처리 단계, 및 기술은, 프리젠테이션 및 예시의 목적을 위해 함께 결합될 수 있고 일부 예에서는 상세히 설명되지 않을 수 있다. 다른 예에서, 본 기술분야에 공지된 일부 구조, 컴포넌트, 재료, 치수, 처리 단계 및 기술은 전혀 설명되지 않을 수 있다. 이하의 설명은 오히려 여기서 설명된 다양한 실시예의 독특한 피처 또는 요소에 초점을 맞추고 있다는 것을 이해해야 한다.

설명된 시스템 및 방법은, 정상인들 및 색약(CVD)을 갖는 사람들의 색상 인지를 강화하기 위해 원하는 투과 스펙트럼 및 비색 성능 지표(Colorimetric Performance Metrics)(CPM)에 관한 원하는 성능을 갖는 디바이스들의 설계 및 구성을 제공한다. 이 시스템 및 방법은, 380 nm 내지 780 nm의 가시광의 투과 스펙트럼을 수정하되, 정상인들 및 CVD를 갖는 사람들의 색각을 보정 또는 강화하기 위해 색상 인지를 강화하거나 변경하는 디바이스를 개시한다. 380 nm 내지 780 nm의 가시광의 투과 스펙트럼을 수정하는 디바이스의 명명법은, "광학 디바이스", 또는 동일한 유효 가시 스펙트럼 및/또는 CPM에 관한 동일한 유효 성능을 갖는 복수의 디바이스를 포함한 균등한 "광학 시스템"이다. 디바이스, 광학 디바이스, 광학 시스템 및/또는 렌즈라는 용어는 본 설명에서 서로 바꾸어 사용될 수 있다.

광학 디바이스는, 렌즈, 선글라스 및 안과, 유리, 콘택트 렌즈, 광학 필터, 디스플레이, 윈드실드, 안구내 렌즈(IOL), 인간 수정체(HCL), 윈도우, 플라스틱, 및 자외선(UV), 가시 광선(VIS) 및 적외선 복사를 포함한 전자기 복사를 투과, 흡수 또는 반사할 수 있는 기타 임의의 디바이스, 또는 디바이스 또는 디바이스들의 시스템의 일부로 구성된다. 광학 디바이스는, 기하학적 형상, 굴절률 및 두께를 포함한, 임의의 광 전력, 곡률 또는 기타의 적절한 특성을 가질 수 있다. 흡수성 착색제 및 반사성 박막은 별개로 또는 조합하여 이용되고, 원하는 투과 스펙트럼 또는 유효 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스 또는 광학 디바이스들의 시스템을 설계 및 구성하기 위해 기판에 가해진다. 착색제는, 기판의 표면에 가해지거나 기판에 주입되는 염료 및 안료를 포함한다. 반사성 박막은, 교대 패턴으로 또는 다른 적층 패턴으로 적층된 고 굴절률 및 저 굴절률을 갖는 필름 층을 포함하고, 기판의 표면 상에 형성되거나 기판 내에 코팅된다. 반사성 박막은 가변 굴절률을 갖는 루게이트 필터(rugate filter)를 포함하고 기판의 표면 상에 형성되거나 기판 내에 코팅된다. 기판은, 유리, (아크릴, 폴리카보네이트, Trivex, CR39 등의) 플라스틱, 결정, 석영 및 기타의 투명 또는 반투명 재료를 포함할 수 있다. CAM(color appearance model)은 색상 인지를 정량적으로 모델링하는데 이용될 수 있다. 표준 CAM은, CIE 1931 XYZ, CIE 1931 xyY 및 CIE 1976 LUV 등의, CIE(International International De l'Eclairage)에 의해 설정된 것들을 포함한다. CIE 1976 LUV CAM 정의에 따라, 본 발명에서의 색상은, 그 3가지 성분: 색조(hue), 채도(chroma) 및 명도(lightness)에 의해 정의된다.

시스템 및 방법은, 구체적으로 달리 개시되지 않는 한, 1976 LUV CAM 포맷의 비색 파라미터 또는 값을 개시한다. 디폴트 CAM으로서의 1976 LUV의 이용이, 본 설명을 그 특정한 CAM으로 제한하는 것은 아니다. 사실상, 색상 공간 좌표를 갖는 임의의 CAM은, CIE LAB을 포함한, 디폴트와 필적될 수 있다. 디폴트 CAM은, 설명된 시스템 및 방법을 예시하는 하나의 예시적인 모델일 뿐이다. 디폴트 색상 공간 좌표는 〈L, u, v〉이다.

기준 백색(reference white)(RW)은, 1976 CIE LAB 색상 현시 모델에서, 광학 디바이스의 투과율 및 반사율 스펙트럼을 통해 광학 디바이스의 CPM을 결정하는데 이용된다.

RW는, 기준 인지 환경(RPE)과 비교하여, 하나 이상의 광원에 의해 조명되는, 단일 패스 및 이중 패스를 통한, 광학 디바이스의 외관적 색상 틴트의 인지를 계산하는데 이용된다. RPE는 인지된 색상들을 대조하거나 참조하는데 이용되는 인접, 배경 및/또는 주변 환경으로 구성된다. 이러한 환경의 예는, 물체의 색상 등의 인지된 색상이 대조되고 비교되는 공기, 백지 및 기타의 백색의, 유색의 또는 미러 표면을 포함한다.

RW는, 광학 디바이스를 통해 볼 때의 RPE와 대조하여, 하나 이상의 광원에 의해 조명되는, 광학 디바이스를 통한 색상의 인지를 계산하는데 이용된다. 이러한 RPE의 예는, 광학 디바이스를 통해 볼 때의 공기, 백지 및 기타의 백색의, 유색의 또는 미러 표면을 포함한다.

동일한 조명원 또는 동일한 조명원 조합하에서, 광학 디바이스의 단일 패스 외관적 틴트와 이중 패스 외관적 틴트는, 양쪽 틴트가 동일한 RPE를 갖는다면, 동일한 RW를 갖는다. 유사하게, 상이한 투과 또는 반사율 스펙트럼을 갖는 2개의 상이한 광학 디바이스는, 양쪽 광학 디바이스가 동일한 RPE를 갖는다면, 동일한 RW를 갖는다. 이러한 RW는, 3자극 값들, X_RW,t, Y_RW,t 및 Z_RW,t로 설명되며, 여기서 {X, Y, Z}는 일반적으로 3자극 값을 나타내고, t는 광학 디바이스의 외관적 틴트(이 경우에는 단일 패스 틴트 및 이중 패스 틴트 양쪽 모두)에 대한 적용을 나타낸다.

RW는, 380 nm 내지 780 nm 내에서, CIE 표준 조명원, 기타 임의의 단일 광원 또는 임의의 광원 조합의 정규화된 스펙트럼 전력 분포(spectral power distribution)(SPD)의 인지된 백색점(WP)일 수 있다.

수학식 1은, 하나 이상의 광원 또는 조명원에 의해 조명되는, 주변 RPE와 대조한, 단일 패스 및 이중 패스 틴트들 양쪽 모두에 대한, 광학 디바이스의 외관적 색상 틴트의 인지를 평가하는데 이용되는 RW의 3자극 값들을 계산하기 위한 공식을 기술한다.

여기서,

는 CIE 표준 조명원, 기타 임의의 단일 광원 또는 임의의 광원 조합을 나타내며,

는, 1931 CIE 2-Degree Standard Observer로부터 등의, 등색 함수(color matching function) 세트이다.

착용자 또는 수용자에 의해 인지되는 색상 강화 또는 색상 보정 광학 디바이스의 외관적 색상 틴트(즉, "단일 패스")는, 외부 관찰자에 의해 인지되는 것(즉, "이중 패스")과는 상이할 수 있다. OD 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는 광학 디바이스(OD)의 외관적 틴트는, 입사 또는 외부 광원이 OD에 의해 한번 필터링되기 때문이다. 이 구성에서, OD는 OD의 착용자에게 단일 패스 필터로서 역할한다. "단일 패스"라는 용어는, 본 발명에서 이와 관련하여 사용된다.

외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, OD에 의해 2번 필터링되는 반사 광 경로에 기인한다. 더 일반적으로, 반사 광 경로는, 외부 광이 OD를 통해 이동하고, 백스톱 표면, 예를 들어 외부 OD의 경우 착용자의 피부, 콘택트 렌즈의 경우 착용자 눈의 홍채 또는 공막과 접촉하고, OD를 통해 다시 반사되거나 부분적으로 반사될 때 외부 광이 OD에 의해 한 번 필터링되고, 광선이 외부 관찰자에 도달할 때까지 OD에 의해 2번째 필터링되는 프로세스를 기술한다. 이러한 방식으로, OD는 외부 관찰자에게 이중 패스 필터로서 작용하고 있다. 백스톱 표면은, 가시광 스펙트럼의 소정 파장을, 부분적으로 또는 완전히, 선택적으로 흡수하고 다른 파장을 반사할 수 있다. OD에 의한 이러한 이중 필터링 프로세스는, 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 전체 외관적 틴트를 설계하는데 포함될 수 있다. "이중 패스"라는 용어는, 본 발명에서 이와 관련하여 사용된다.

단일 패스 및/또는 이중 패스 광 필터링에서, 380 nm 내지 780 nm의 소정의 파장은 OD 사용자(즉, 또는 내부 수용자) 및/또는 외부 관찰자 또는 외부 수용자(예를 들어, OD를 보고 있는 또 다른 사람)에게 도달하기 전에, 공기, 눈물, 각막 또는 또 다른 매체와의 OD의 계면에 의해, 부분적으로, 완전히 반사되거나 또는 반사되지 않을 수 있다.

광원은, 일광, 흐린 날씨 등의 자연 조명, 및 형광등, 백열등 및 LED(발광 다이오드) 등의 인공 조명으로 구성된다. CIE 표준 조명원은, 자연 일광을 위한 D65, 대표적인 형광등을 위한 {F2, F7, F11} 세트, 백열등을 위한 A로 구성되어 있다. LED 3000K, LED 4000K 및 LED 5000K는, 각각, 따뜻한 색상의, 중간 색상의 및 차가운 색상의, 광을 생성하는 대응하는 색상 온도를 갖는 LED이다.

도 1은, LED 3000K(110), LED 4000K(120) 및 LED 5000K(130)에 대한 대표적인 정규화된 SPD(100)를 나타낸다. 광도계적으로, 3개의 SPD(LED 3000K 110, LED 4000K 120 및 LED 5000K 130)는 다음과 같은 특성을 갖는 LED SPD를 나타낸다. (1) (LED 130의 경우 피크 140, LED 120의 경우 피크 150, LED 110의 경우 피크 160으로 나타낸) 420 nm 내지 480 nm의, 더 구체적으로는 (청색 피크라고 지칭되는) 440 nm 내지 460 nm일 수 있는, 적어도 하나의 로컬 피크 광 방출, (2) (LED 120의 경우 밸리 170, LED 110의 경우 밸리 180, LED 130의 경우 밸리 190으로 나타낸) 460 nm 내지 520 nm의, 더 구체적으로는 (청색 밸리라고 지칭되는) 470 nm 내지 500 nm일 수 있는, 적어도 하나의 로컬 밸리 (낮은) 광 방출, 및 (3) (황색 피크라고 지칭되는, LED 130의 경우 피크 191, LED 120의 경우 피크 192, LED 110의 경우 피크 193으로 나타낸) 520 nm 내지 640 nm의 적어도 하나의 로컬 피크 광 방출. 청색과 황색 피크의 상대적 방출을 조정하면, 원하는 LED 색상 온도가 나타난다. 구체적으로, LED 110(따뜻한 색상의 LED)의 경우, 황색 피크(193)는, 정규화된 SPD에서 적어도 0.25(25%)만큼 등으로, 청색 피크(160)보다 상당히 더 높을 수 있다. LED 120(중립 색상의 LED)의 경우, 황색 피크(192)는, 정규화된 SPD에서 약 0.249(24.9%) 이내의 차이 등으로, 청색 피크(150)와 실질적으로 동일할 수 있다. LED 130(차가운 색상의 LED)의 경우, 황색 피크(191)는, 정규화된 SPD에서 적어도 0.25(25%)만큼 등으로, 청색 피크(140)보다 상당히 더 낮을 수 있다.

수학식 2는, (수학식 1에 의해 기술된) 광학 디바이스의 외관적 틴트를 조명한 것(것들)과 동일한 광원(들)에 의해 조명된, 광학 디바이스를 통해 보았을 때의 주변 RPE와 대조한, 광학 디바이스를 통한 색상들의 인지(예를 들어, Munsell 색상, Ishihara 색상)을 계산하는데 이용된 RW의 3자극 값들을 평가하기 위한 공식을 기술한다.

여기서,

는 광학 디바이스의 투과 스펙트럼

를 이용하여 계산된 단일 패스 투과에서 광학 디바이스의 WP의 3자극 값들의 Y 성분이다.

도 2는 2개의 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(200)을 나타낸다. 양쪽 광학 디바이스 모두는, 도 2에 나타낸, OD A에 대한 투과 스펙트럼(210), OD B에 대한 투과 스펙트럼(220)을 가진다. 광학 디바이스(A, B)는, 염료를 폴리카보네이트 내에 배합하고 두께 3 mm 및 직경 72 mm의 평면 광학 렌즈로 몰딩시켰다. OD A는 일반 용도의 안과용 렌즈로 의도되었고, 실내 및 실외 용도 양쪽 모두에 적합하다. OD B는 선글라스 렌즈로서 의도되었다. 예시된 투과 스펙트럼을 갖는 양쪽 모두의 광학 디바이스를 생성하기 위해 4개의 내광성의 및 열 안정성의 염료가 이용된다. 염료는, 광학 디바이스에서, 459 nm에서(스펙트럼 220에서 흡수 피크(absorption peak) 230으로, 그리고 스펙트럼 210에서 흡수 피크 240으로 도시됨), 575 nm에서(스펙트럼 210에서 흡수 피크 250으로, 그리고 스펙트럼 220에서 흡수 피크 260으로 도시됨), 595 nm에서(스펙트럼 220에서 흡수 피크 270으로, 그리고 스펙트럼 210에서 흡수 피크 280으로 도시됨), 및 636 nm에서(스펙트럼 220에서 흡수 피크 290으로, 그리고 스펙트럼 210에서 흡수 피크 291로 도시됨) 개개의 흡수 피크를 생성한다. 이러한 염료는, 로다민(rhodamine) 및 시아닌(cyanine) 기의 염료를 포함할 수 있다. 염료는 플라스틱 매트릭스에서 그들의 농도 로딩만 다르다. 파장-의존적 흡수 피크들을 갖는 염료는, 각각의 OD의 투과 스펙트럼에서 대응하는 로컬 피크 흡수 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 291을 생성할 수 있다.

정지-대역 또는 투과 밸리라고도 하는 흡광도 피크(absorbance peak)는, 로컬 피크 흡광도가 투과 스펙트럼에서 로컬 낮은 지점을 생성하도록 380 nm 및 780 nm 내에 중심을 둔 임의의 스펙트럼 흡광도이고, 결과적인 로컬 최저 투과 값은 더 짧은 파장에서의 하나 및 더 긴 파장에서의 하나를 포함한 피크들을 갖는 2개의 바로-이웃하는 로컬 투과 피크들(local transmission peaks)의 투과 값보다 적어도 3% 더 낮다. (스펙트럼 220에서 흡수 피크 292로, 그리고 스펙트럼 210에서 흡수 피크 293으로 도시된) 380 nm에 중심을 둔(즉, 피크 흡광도 파장을 갖는) 정지-대역은, 더 긴 파장에서 하나의 바로-이웃하는 로컬 투과 피크를 갖는다. (스펙트럼 220에서 흡수 피크 294로 그리고 스펙트럼 210에서 흡수 피크 295로 도시된)은 780 nm에 중심을 둔 정지-대역은, 더 짧은 파장에서 하나의 바로-이웃하는 로컬 투과 피크를 갖는다. 예를 들어, 도 2는, 실질적으로 380 nm(흡수 피크 292, 흡수 피크 293), 459 nm(흡수 피크 230, 흡수 피크 240), 575 nm(흡수 피크 250, 흡수 피크 260), 595 nm(흡수 피크 270, 흡수 피크 280) 및 780 nm(흡수 피크 294, 흡수 피크 295)에 중심을 둔 정지-대역들을 갖는다. 정지-대역들이 식별된 파장들에서 중심을 두고 있거나, 피크이거나, 흡광도 피크를 갖는다고 말하는 것은 같은 말이다.

통과-대역 또는 흡광도 밸리라고도 하는 투과 피크는, 로컬 피크 투과가 투과 스펙트럼에서 로컬 높은 지점을 생성하도록 380 nm 및 780 nm 내의 임의의 스펙트럼 투과이고, 결과적인 로컬 최고 투과 값은 2개의 바로-이웃하는 투과 밸리들 - 더 짧은 파장에서의 하나 및 더 긴 파장에서의 하나 - 의 투과 값보다 적어도 3% 더 높다. 380 nm에 중심을 둔(즉, 피크 투과 파장을 갖는) 통과-대역은, 더 긴 파장에서 하나의 바로-이웃하는 로컬 투과 밸리만을 필요로 한다. 780 nm에 중심을 둔 통과-대역은 더 짧은 파장에서 하나의 바로-이웃하는 로컬 투과 밸리만을 필요로 한다. 예를 들어, 도 2는, 실질적으로 410 nm(투과 피크 241, 투과 피크 242), 500 nm(투과 피크 243, 투과 피크 244), 및 780 nm(투과 피크 294, 투과 피크 295)에 중심을 둔 통과-대역들을 갖는다. 통과-대역들이 식별된 파장들에서 중심을 두고 있거나, 피크이거나, 투과 피크를 갖는다고 말하는 것은 같은 말이다.

OD의 투과 스펙트럼은, 400 nm 내지 520 nm(흡수 피크 230, 흡수 피크 240)에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역, 및 540 nm 내지 620 nm(흡수 피크 250, 흡수 피크 260, 흡수 피크 270, 흡수 피크 280)에 중심을 둔 적어도 또 다른 정지-대역을 갖는다.

OD A의 경우, 20 mg 내지 30 mg의 "459-염료", 15 mg 내지 30 mg의 "574-염료", 15 mg 내지 35 mg의 "594-염료", 및 1 mg 내지 10 mg의 "636-염료"가 3 lbs의 폴리카보네이트 수지 내에 배합되고, 렌즈 형태로 몰딩되었다.

OD B의 경우, 20 mg 내지 40 mg의 "459-염료", 30 mg 내지 60 mg의 "574-염료", 35 mg 내지 75 mg의 "594-염료", 및 1 mg 내지 10 mg의 "636-염료"가 3 lbs의 폴리카보네이트 수지 내에 배합되고, 렌즈 형태로 몰딩되었다.

일반적으로, 염료는 콘택트 렌즈 및 IOL 내에 또는 이들 상에 첨가될 수 있다. 이들 염료는, 하이드로겔, 실리콘 하이드로겔, 아크릴, 이온성 또는 비이온성 중합체 또는 다른 적합한 재료와 공중합될 수 있다. 공중합은, 발색단(chromophore)이, 아크릴레이트, 스티렌, 또는 반응성 이중 결합(들) 등의, 적합한 화학기로 기능화될 것을 요구한다. 염료를 디바이스 기판 내에 수용하는 것도 가능하다. 염료 공중합없이 디바이스 기판 매트릭스에 염료를 현탁 또는 봉입하는 것도 가능하다.

표 1은, (1) OD A와 OD B 양쪽 모두에 대한, (2) D65, F2, F7, F11, A, LED-3000K, LED-4000K, 및 LED-5000K의 8개의 상이한 조명 조건에서, (3) (a) 주변 환경에서 광학 디바이스의 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트의 인지, (b) 디바이스 착용자 또는 광학 디바이스의 투과율의 수용자로서 광학 디바이스를 통한 색상 인지의 2개의 RPE에 적용되는, RW 3자극 값들을 개시한다. 광학 디바이스를 통해 인지되는 색상은, Munsell 색상, Ishihara 색각 결핍(CVD) 테스트 플레이트로부터의 색상, 자연 색상 및 인공 색상 등의, 임의의 생각할 수 있는 색상을 포함한다.

표 1은 예로서 수학식 1 및 2를 OD A 및 B에 적용한 것을 나타낸다. RW는 표 1의 값들을 포함한다. OD A 및 B에 대한 이들 RW 3자극 값들은 또한, CIE D65, CIE F2, CIE F7, CIE F11, CIE A, 또는 LED 3000K, LED 4000K 또는 LED 5000K 중 명시된 LED의 소스의 조명원들 하에서, 주변 RPE의 임의의 OD의 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트이다.

CIE 1976 CAM 및 사실상 다른 CAM들은 정상인 색각 또는 삼색형(trichromacy)을 정확하게 모델링할 수 있다. 보통의 삼색형은, 컬러 콘(color cone)이라 불리는, 눈에 있는 3개의 색상 센서에 기초한 색상의 인지이다. L-콘은, 장파장 가시광에 가장 민감하고, M-콘은 중간 파장 가시광에 가장 민감하며, S-콘은 단파장 가시광에 가장 민감하다. CAM에서, 삼색형 인간 색각은 3개의 등색 함수(color matching function)(CMF)를 이용하여 정량화되며, 각각은, CAM에서 L-콘, M-콘 및 S-콘 세트 중의 각각의 컬러 콘의 감도를 복제한다. CIE, 1931 2° Standard Observer (1931 SO) 및 1964 10° Standard Observer (1964 SO)를 통해 2가지 유형의 CMF가 이용가능하다. 1931 SO 및 1964 SO의 경우,

는, 각각, L-콘, M-콘 및 S-콘에 대한 CMF들을 별도로 나타낸다. CMF 감도는 파장이 변함에 따라 달라질 수 있다, 즉, CMF는 파장 λ의 함수이다.

도 3은 정상 색각을 가진 사람에 대한 CIE 1976 LUV 색역(300), 및 지각적으로 구별할 수 없는 색상들을 포함하는 예시적인 색역 영역들인, 연관된 예시적인 MacAdam Ellipses를 보여준다. 파스텔 색상(320)은 백색점(WP)에 더 가깝고 더 작은 MacAdam Ellipses를 가지며, 포화된 색상(310)은 WP로부터 더 멀리 있고, 전형적으로 더 큰 MacAdam Ellipses를 갖는다. CAM은 비정상 삼색형 또는 이색형 등의 색약(CVD)을 가진 사람들의 색상 인지를 모델링할 수 있다. 비정상 삼색형에서, 녹색약(녹색각 이상자, 녹색 색약자)와 적색약(적색각 이상자, 적색 색약자)가 우세한 형태이다. 이색형에서, 녹색맹(녹색각 이상자, 녹색 색맹)과 적색맹(적색각 이상자, 적색 색맹)이 우세한 형태이다. 집합적으로, 적색약자, 적색맹, 녹색약자, 녹색맹은, 적록 색맹 또는 색각 결핍(CVD)이라고 불린다. 전형적으로, 적색-녹색 CVD를 가진 사람은, 적색, 녹색, 및 갈색, 황색, 오렌지색(즉, 적색과 녹색이 혼합된 색상) 등의, 파생 색상을 사실상 구별할 수 없다. 적색-녹색 CVD는, 적색 및/또는 녹색과, 청색 등의 "차가운 색조의" 색상과 혼합된 색상들을 사실상 구별하지 못할 수 있다. 예를 들어, 적색-녹색 CVD를 가진 사람들은, 청록색, 청색, 자주색 및/또는 분홍색 색상들을 혼동할 수 있다.

도 4는 녹색약 및 녹색맹 색각을 가진 사람에 대한 CIE 1976 LUV 색역(400)을 도시한다. 녹색약에 대한 MacAdam Ellipses의 연관된 샘플(410)들이 그려져 있고, 이들은 "혼동되는" 색상들을 포함하는 예시적인 색역 영역들이다. 경증, 중간 또는 중증 녹색약을 가진 사람들은, 더 작은 크기의 MacAdams Ellipses(420), 중간 크기의 MacAdams Ellipses(430), 또는 더 큰 크기의 MacAdams Ellipses(440)를 가진다. 도 4는 또한, 녹색맹에 대한 색상 혼동 라인들(450)을 나타낸다. 이들 라인을 따른 및 이들 라인에 가까운 색상들은, 그 CVD가 녹색약보다 심각한 녹색맹에게 모두 혼동되는 색상들이다. 그러나, 상이한 색상 혼동 라인들 상의 색상들은 녹색맹에 의해 구별가능하다.

도 5는 적색약 및 적색맹 색각을 가진 사람에 대한 CIE 1976 LUV 색역(500)을 도시한다. 적색약에 대한 MacAdam Ellipses의 연관된 예(510)가 그려져 있고, "혼동되는" 색상을 포함하는 예시적인 색역 영역을 포함한다. 경증, 중간 또는 중증 적색약을 가진 사람들은, 더 작은 크기의 MacAdam Ellipses(520), 중간 크기의 MacAdam Ellipses(530), 또는 더 큰 크기의 MacAdam Ellipses(540)를 가진다. 도 5는 또한, 적색맹에 대한 색상 혼동 라인(550)을 나타낸다. 이들 라인을 따른 및 이들 라인에 가까운 색상은, 그 CVD가 적색약보다 심각한 적색맹에게 모두 혼동되는 색상이다. 녹색맹과 유사하게, 상이한 색상 혼동 라인들 상의 색상들은 적색맹에 의해 구별가능하다.

정상 색각을 가진 사람들과 적색 녹색 CVD를 가진 사람들 사이의 CMF들에서의 변형의 측면에서, 1931 SO (CIE Standard Observer)의 경우, CMF의 피크 감도는, 각각, 599 nm, 555 nm 및 446 nm에 위치해 있다. 적색약자의 경우, L-콘의 피크 감도는 599 nm와는 상이한 파장, 예를 들어 598 nm 이하 또는 600 nm 이상에 위치할 수 있고, 추가적으로 또는 독립적으로, 정상인의 L-콘 CMF에 대한 경우보다 100% 미만의 피크 감도 값을 가질 수 있다. 녹색약자의 경우, M-콘의 피크 감도는 555 nm와는 상이한 파장, 예를 들어 554 nm 이하 또는 556 nm 이상에 위치할 수 있고, 추가적으로 또는 독립적으로, 정상인의 M-콘 CMF에 대한 경우보다 100% 미만의 피크 감도 값을 가질 수 있다.

또한, 1964 SO의 경우, CMF의 피크 감도는 각각 595 nm, 557 nm 및 445 nm에 위치해 있다. 적색약자의 경우, L-콘의 피크 감도는 595 nm와는 상이한 파장, 예를 들어 594 nm 이하 또는 596 nm 이상에 위치할 수 있고, 추가적으로 또는 독립적으로, 정상인의 L-콘 CMF에 대한 경우보다 100% 미만의 피크 감도 값을 가질 수 있다. 녹색약자의 경우, M-콘의 피크 감도는 557 nm와는 상이한 파장, 예를 들어 556 nm 이하 또는 558 nm 이상에 위치할 수 있고, 추가적으로 또는 독립적으로, 정상인의 M-콘 CMF에 대한 경우보다 100% 미만의 피크 감도 값을 가질 수 있다.

1931 SO와 1964 SO 양쪽 모두에 대해, 적색맹을 갖는 사람이 없거나 L-콘을 이용하지 않는다. 따라서, L-콘 CMF, x￣는, 이러한 적색이상자의 색각을 보정하거나 강화하는 광학 디바이스의 설계에서 이용되지 않는다. M-콘 및 S-콘 CMF들의 피크 감도의 값 및 파장 위치는 정상 색각 사람에 대한 경우와 상이할 수 있다.

1931 SO와 1964 SO 양쪽 모두에 대해, 녹색맹을 갖는 사람이 없거나 M-콘을 이용하지 않는다. 따라서, M-콘 CMF, y￣는, 이러한 녹색이상자의 색각을 보정하거나 강화하는 광학 디바이스의 설계에서 이용되지 않는다. L-콘 및 S-콘 CMF들의 피크 감도의 값 및 파장 위치는 정상 색각 사람에 대한 경우와 상이할 수 있다.

황색 색각(YCV) 또는 청색-황색 색상 혼동은, 적색-녹색 CVD 외에도, 본 개시내용에서 언급된 CVD의 또 다른 형태이다. YCV는, 색각의 백색점(WP)이 중립 또는 (거의 중립을 포함한) 백색으로부터 황색, 황색-오렌지, 갈색 또는 황색-녹색으로 편이할 때, 인간을 포함한 포유류의 색각에서 발생한다. 많은 원인 중에서, YCV는, 안구내 렌즈(IOL) 등의, 눈 또는 황색 인공 렌즈에서 자연 수정체(natural crystalline lense)(NCL)의 황색화(yellowing)에 기인할 수 있다. 전적인 것은 아니지만 종종, YCV는 연령과 관련이 있고, 40대 초반의 사람들이 YCV를 발현하기 시작할 수 있으며, 평균적으로 YCV는 나이가 들어감에 따라 악화된다. YCV는, 일반적으로 유전적인 우세한 형태의 적색-녹색 CVD와는 달리, 주로 후천적 CVD이다. NCL 또는 IOL의 황색화는, 이들 광학 매체에 의해, 청색, 청록색, 및/또는 녹색 파장, 즉, 380 nm 내지 580 nm의 증가된 흡수에 기인할 수 있다. 580 nm 내지 780 nm의 일부 흡수는 또한, NCL 또는 IOL에 의해, 및 더 낮은 흡수 레벨에서 발생할 수 있다. 이 유형의 불균형 흡수는, 광학 매체의 황색화를 통해 YCV를 생성한다.

본 명세서에 설명된 시스템 및 방법에서, 적색, 녹색, 청색, 황색에 걸친 대표적인 색상 세트, 및 청록색과 진홍색 등의, 파생 색상은, 정상인, 및 녹색약, 녹색맹, 적색약 및 적색맹인 사람들의 색각을 특성규정하는데 이용된다. 한 이러한 대표적인 대표 색상 세트는 1296 Munsell 색상들이다. Munsell 100-Hue Test 및 Farnsworth D-15 Test 등의 널리 알려진 CVD 테스트는, Munsell 색상을 이용하여 색맹을 결정한다. 적색, 녹색, 청색 및 황색 뿐만 아니라 파생 색상에 대한 Munsell 색상의 반사율 스펙트럼의 서브세트가 이용될 수 있다. 적색 Munsell 색상에 대한 반사율 스펙트럼 세트는, 다음과 같은 Munsell 지정: 2.5YR 5/4, 7.5R 5/4, 2.5R 5/4, 5RP 5/4, 10P 5/4, 10YR 5/4, 10R 5/4, 10RP 5/4 중 하나 이상으로 구성된다. 녹색 Munsell 색상에 대한 반사율 스펙트럼 세트는 다음과 같은 Munsell 지정: 5BG 5/4, 10G 5/4, 5G 5/4, 10GY 5/4, 5GY 5/4, 10BG 5/4 중 하나 이상으로 구성된다. 청색 Munsell 색상에 대한 반사율 스펙트럼 세트는 다음과 같은 Munsell 지정: 5B 5/4, 10BG 5/4, 5BG 5/4, 5P 5/4, 10B 5/4, 10P 5/4, 10PB 5/4 중 하나 이상으로 구성된다. 황색 Munsell 색상에 대한 반사율 스펙트럼 세트는 다음과 같은 Munsell 지정: 10GY 5/4, 5GY 5/4, 5Y 5/4, 10YR 5/4, 2.5YR 5/4, 10Y 5/4, 10YR 5/4 중 하나 이상으로 구성된다. 적색, 녹색, 청색, 황색 및 파생 색상에 대한 추가적인 반사율 스펙트럼은, 잎, 꽃, 나무 등의 자연 색상의 반사율 스캔으로부터 나온다.

도 6은 정상인들과 CVD를 가진 사람들의 색각을 특성규정하는데 이용되는 샘플 Munsell 색상들(600)을 나타낸다. 외측 색역(610)은 포화된 Munsell 색상들에 의해 둘러싸여 있다. 내측 색역(620)은 파스텔 Munsell 색상들에 의해 둘러싸여 있다. 중심점(630)은 CIE D65 조명원의 WP이다. 도 6의 데이터는, 예시적 조명원으로서 CIE D65 일광에 의한 조명으로부터 나온 것이다. 많은 다른 조명원이 가능하며, CIE 표준 또는 스펙트럼 분광법을 통해 용이하게 이용가능하다.

색상 차이 및 명도 차이 평가를 포함한, 모든 CPM의 평가시, (1) 이용된 녹색 Munsell 색상 세트는 다음과 같은 Munsell 지정을 포함한다: 5G 5/4, 10GY 5/4, 5GY 5/4, (2) 이용된 적색 Munsell 색상 세트는 다음과 같은 Munsell 지정을 포함한다: 2.5YR 5/4, 7.5R 5/4, 10RP 5/4, (3) 이용된 청색 Munsell 색상 세트는 다음과 같은 Munsell 지정을 포함한다: 10B 5/4, 5B 5/4, 10PB 5/4, (4) 이용된 황색 Munsell 색상 세트는 다음과 같은 Munsell 지정을 포함한다: 10Y 5/4, 10YR 5/4, 5Y 5/4.

파스텔 색역을 형성하는 파스텔 Munsell 색상 세트는 다음과 같다: 10B 5/4, 5B 5/4, 10BG 5/4, 5BG 5/4, 10G 5/4, 5G 5/4, 10GY 5/4, 5GY 5/4, 10Y 5/4, 5Y 5/4, 10YR 5/4, 2.5YR 5/4, 10R 5/4, 7.5R 5/4, 2.5R 5/4, 10RP 5/4, 5RP 5/4, 10P 5/4, 5P 5/4, 10PB 5/4.

포화된 색역을 형성하는 포화된 Munsell 색상 세트는 다음과 같다: 7.5B 5/10, 10BG 5/8, 2.5BG 6/10, 2.5G 6/10, 7.5GY 7/10, 2.5GY 8/10, 5Y 8.5/12, 10YR 7/12, 5YR 6/12, 10R 6/12, 2.5R 4/10, 7.5RP 4/12, 2.5RP 4/10, 7.5P 4/10, 10PB 4/10, 5PB 4/10.

Munsell 색상 시스템에서, b는 청색 색조를 나타내고, "G"는 녹색 색조를, "Y"는 황색 색조를, "R"은 적색 색조를, "P"는 자주색 색조를 나타낸다. 2개 색조의 조합은 이들 2개의 색조 사이의 색조를 나타낸다. 예를 들어, "RP"는 적색 색조와 자주색 색조 사이의 색조를 나타내는 반면, "BG"는 청색 색조와 녹색 색조 사이의 색조를 나타낸다. "BG" 등의 일부 중간 색조는 고유한 명칭을 가질 수 있으며, 여기서는 청록색이라고 부를 수 있다.

또 다른 대표적인 색상 세트는 Ishihara 색맹 테스트에 이용되는 색상들로 구성된다. Ishihara's Tests for Color Deficiency 38 Plate에서의 색상들의 반사율 스펙트럼은, Kanehara Trading Inc., Tokyo, Japan에 의해 출판된, 2016 Ishihara's Tests For Color Deficiency, 38 Plates Edition으로부터 나온 것이다. 도 7a 및 도 7b는, 각각, 본 발명에서 이용된 Ishihara 적색 색상 세트를 형성하는 7개의 색상, 및 Ishihara 녹색 색상 세트를 형성하는 5개의 색상의 반사율을 나타낸다. 이들 Ishihara 색상은 적색-녹색 명도 차이(lightness difference)(LD)의 CPM을 평가하는데 이용된다.

도 7a는, 개별 색상들 각각이 곡선 740a, 750a, 760a, 770a, 780a, 790a, 791a로 표현된 7개의 Ishihara 적색 색상(700a)을 나타낸다. 곡선 740a, 750a, 760a, 770a, 780a, 790a, 791a는 반사율을 보이되, (1) 380 nm 내지 499 nm에서 약 0.2(20%) 내지 0.45(45%)의 반사율(710a)을 가지며, (2) 500 nm 내지 589 nm에서 약 0.4(40%) 내지 0.55(55%)의 반사율(720a)을 가지며, (3) 590 nm 내지 780 nm에서 약 0.5(50%) 내지 0.95(95%)의 반사율(730a)을 가질 수 있다.

도 7b는, 개별 색상들 각각이 곡선 710b, 720b, 730b, 740b, 750b로 표현된 5개의 Ishihara 녹색 색상(700b)을 도시한다. 곡선 710b, 720b, 730b, 740b, 750b는 반사율을 보이되, (1) 380 nm 내지 480 nm에서 약 0.25(25%) 내지 0.45(45%)의 반사율(760b)을 보이며, (2) 481 nm 내지 580 nm에서 약 0.45(45%) 내지 0.6(60%)의 반사율(770b)을 보이며, 약 505 nm 내지 530 nm에서 로컬 반사율 피크(771b)가 있고, (3) 581 nm 내지 720 nm에서 약 0.4(40%) 내지 0.65(65%)의 반사율(780b)을 보이며, (4) 721 nm 내지 780 nm에서 약 0.45(45%) 내지 0.9(90%)의 반사율(790b)을 보인다.

도 8은, (정사각형으로 마킹된) CIE 1976 LUV 색상 공간(810)에서 Ishihara 반사율 스펙트럼의 확장된 샘플 세트의 인지된 색상(800)을 도시한다. 샘플 Ishihara 색상은, 각각, 청록색, 녹색, 황색, 오렌지색, 적색 색조를 포괄하며, 각각, 연결된 원형 마커와 연결된 별표 마커로 도시된 바와 같은 Munsell 파스텔(820)과 포화된 색역(830)을 오버레이한다.

본 명세서에서 설명되는 광학 디바이스는, 단일 조명원에 의해, 조명원들의 조합에 의해 동시에 및/또는 상이한 조명 환경들의 복수의 별개의 조명원에 의해 조명되도록 설계될 수 있다. 조명원은, 광 생성체 - 태양, 반사 표면 및/또는 형광체 - 등의 1차 소스를 포함한다. 모든 조명원은, 특성규정될 수 있는 SPD를 가진다. 본 발명에서 이용되는 CIE 표준 조명원은 다음을 포함한다: (1) CIE D55, D65, D75 등의 일광 소스, (2) CIE F2, F7 및 F11 등의 형광 소스, (3) CIE A 등의 백열 또는 필라멘트 소스, (4) CIE L-시리즈 등의, 발광 다이오드(LED) 소스, 및 (5) 이들 소스 중 2개의 이상의 임의의 혼합. 광원의 혼합은, 사무실 공간에서의 일광 및 형광 조명의 혼합 등의, 동시에 복수의 조명원이 있는 조명 환경에 대해 적절할 수 있다. 하나의 이러한 혼합 기술은 수학식 3에 제공된 조명원들 중 2개 이상의 선형 조합이다.

여기서, {a}는 혼합될 각각의 조명원의 기여분에 가중치를 부여하는 상수 세트이다. 예를 들어, 혼합된 광은 75% F2 형광등 및 25 % D65 일광으로 구성되거나 이것으로 모델링될 수 있다. 전형적으로, 모든 {a}의 합은 1(100%)과 같고, 각각의 a_i 값은 0(0%) 내지 1(100%)(끝값 포함)이다.

본 명세서에 설명된 바와 같이, 디폴트 조명원은, 달리 명시되지 않는 한, CIE D65이다.

설명된 시스템 및 방법은, 색상 대비의 증가를 통해 CVD를 보정 또는 감소시키거나 정상 색각을 강화하는 광학 디바이스의 설계 및 구성 양쪽 모두에 유용한 수개의 중요한 CPM을 포함한다. 설명된 시스템 및 방법은, 색조, 채도 및/또는 명도의 측면에서 색상들 사이의 색상 차이로서 정의된 2개 이상의 색상을 대비한다. 이들 3차원의 색상 차이는 독립적으로 또는 공동으로 평가될 수 있다.

CIE 1976 LUV CAM에서, 색역 좌표는 u와 v로 표기되고, 명도 스케일은 L로 표기되어, 색조, 채도 및 명도를 완전히 정의한다. 설명된 시스템 및 방법은, 설계되고 구성된 광학 디바이스(OD)의 명도가 핵심 CPM이고, 이하의 수학식 4-6에 의해 정의되는 것을 포함한다.

조명원 임의의 단일 조명원 또는 임의의 혼합된 광일 수 있다.

는 광학 디바이스의 투과 스펙트럼이다.

는 광학 디바이스의 명도이다. 안전 또는 다른 이유로 인해 일부 또는 모든 가시 파장에서 최소 투과율을 보장하기 위해 설계 및 구성에 관해 적어도 0.1%의 광학 디바이스의 최소 투과 값이 부과될 수 있다. 예를 들어, 이러한 최소 투과 제한은, 550 nm 내지 620 nm 이내, 및 440 nm 내지 510 nm 이내의 하나 이상의 파장에 대해 부과될 수 있다.

X, Y, Z로 표기되는 3자극 값들은, 조명원의 스펙트럼, 광학 디바이스 투과(단일 패스 또는 이중 패스), CMF, 및 관찰중인 색상의 SPD(예를 들어, 반사율)로 구성된다.

는, "선택적 광 투과 광학 디바이스(OD)"에서의 3자극 값들을 나타낸다.

광학 디바이스의 명도는, 각각, 조명 또는 매우 희미한 광원 하에서 광학 디바이스의 피상 투명도인, OD의 명순응(photopic) 및 암순응(scotopic) 광도(luminosity)와 유사한 CPM이다. 적색 녹색 CVD 및/또는 YCV를 가진 사람들에 대한 색상 보정 또는 강화는, 2개 이상의 색상에서의 확대된 인지된 차이인, 증가된 색상 차이를 통해 달성할 수 있다. 2개 이상의 색상 사이의 명도 차이는 색상 대비의 한 요소이다. 본 발명에서, 광학 디바이스를 통해 인지되는 색상의 명도가 핵심 CPM이다. 수학식 7 내지 9는, 광학 디바이스를 통한 색상 i의 인지된 명도를 정의하며, 여기서, i는 Munsell 색상 세트, Ishihara 색상 세트, 또는 다른 자연 색상 또는 인공 색상 샘플 등의, 선택된 색상에 대한 인덱스이다.

여기서

는 광학 디바이스에 입사하는 스펙트럼 전력 분포(SPD)이다. 이러한 SPD는 선택된 색상 i의 반사율 또는 방출 스펙트럼일 수 있다.

또 다른 핵심 CPM은 2개의 색상 또는 2개 세트의 색상들 사이의 명도 차이(Lightness Difference)(LD)이다. 아래의 수학식 10은, 적색-녹색 LD를 형성하는, 임의의 적색 색상 세트와 임의의 녹색 색상 세트 사이의 LD를 기술한다.

여기서, R은 적색 색상 세트 내의 색상 수이고, G는 녹색 색상 세트 내의 색상 수이다.

CVD를 보정 또는 감소시키거나 정상 색각을 강화하도록 적색-녹색 색상 대비를 개선시키기 위해, 선택된 적색 및 녹색 색상 세트들 사이의 LD(적색-녹색 LD)가 광학 디바이스를 통한 인지를 통해 증가된다. 적색-녹색 LD는, 오렌지색, 장미색, 진홍색, 분홍색, 자주색, 갈색, 황색-녹색, 및 청록색 등의, 적색 또는 녹색 파생 색상의 대비를 동시에 확대할 수 있다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼 T(λ)는, 이러한 적색-녹색 LD를 증폭시키도록 설계되고 구성될 수 있다. 적색 및 녹색 색상 세트들에 대해 설명된 Munsell 색상들 스펙트럼은, 적색-녹색 LD의 CPM을 평가하고 개선하는데 이용될 수 있다.

도 7a 및 도 7b 및/또는 도 8의 것들 등의, 적색 및 녹색 색상 세트들에 대해 설명된 Ishihara 색상들 스펙트럼은, 적색-녹색 LD의 CPM을 평가하고 증가시키는데 이용될 수 있다.

적색, 녹색, 황색, 청색 및 파생 색상에 대한 추가적인 자연 또는 인공 스펙트럼 색상 스펙트럼은, 적색-녹색 LD의 CPM을 평가하고 증가시키는데 이용될 수 있다. Munsell 색상들, Ishihara 색상들, 및 적색, 녹색, 황색, 청색 및/또는 파생 색상에 대한 기타의 자연 및 인공 색상들의 스펙트럼의 임의의 조합은, 적색-녹색 LD의 CPM을 평가하고 증가시키는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 육안으로 인지되는 선택된 Munsell 또는 Ishihara 색상들의 적색-녹색 LD가 어떤 값 A이고, OD를 통해 인지되는 경우가 어떤 값 B라면, 적색-녹색 LD의 변화/차이는 B-A이다. 양의 값의 적색-녹색 LD는, 선택된 적색 색상 또는 색상 세트의 명도가 선택된 녹색 색상 세트의 명도보다 높다는 것을 의미한다. 음의 값의 적색-녹색 LD에 대해 그 반대도 마찬가지이다.

수학식 11 및 12는, 3자극 값들에 기초한 CIE LUV 색상 공간에서의 〈u, v〉의 평가를 정의한다. uv는 CIE LUV를 언급할 때 본 명세서에서 참조되는 색도 좌표(chromaticity coordinate)이다.

추가적인 CPM은, 원하는 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스의 설계 및 구성이 디바이스의 WPS(White Point Shift) 및 틴트 색조(Tinted Hue)가 되게 할 수 있다. WPS와 Tinted Hue는 디바이스의 외관적 모습에 직접 기여한다. 수학식 13은 WPS를 정의한다.

여기서,

및

는, 각각, 광학 디바이스 및 육안을 통한 UV 좌표들에서의 백색점(WP)을 나타낸다. 이들 WP 좌표는 특정한 조명원 또는 혼합된 광에 대응한다. 이들 WP 좌표는 또한, 정상 색각 또는 결핍된 색각 등의 특정한 색각에 대응한다. WP 및 WPS는 OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 틴트와 연관된다. 광학 디바이스의 틴트 색조는, 단일 패스 또는 이중 패스 OD 틴트에서 광학 디바이스의 WP의 색조이다. 일반적으로, OD의 명시되지 않은 WP는 단일 패스에서의 WP를 말하며, 이중 패스에서의 WP가 아니다.

명도 독립적 적색-녹색 색상 차이(RG_LI 색상 차이)는 또 다른 CPM이다. 도 4 및 도 5가 예시하는 바와 같이, 색상 결핍자에 대한 MacAdam Ellipses는, 적색, 녹색 및 파생 색상의 넓은 색역을 포함한다. MacAdam Ellipses 내부의 색상들은, 적색이상자 및 녹색이상자, 특히 적색약자 및 녹색약자가 색상을 구별하기에 혼동스럽거나 어렵다. 적색맹 및 녹색맹을 가진 사람들은 종종 MacAdam Ellipses를 훨씬 더 길쭉하게 하고 감싸고 있다. 이색형은 또한, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 색상 혼동 라인을 따른 및 이에 인접한 대부분의 또는 모든 색상을 혼동할 수 있다. 따라서, RG_LI 색상 차이를 증가시키는 것은, 색상 혼동을 감소시켜, 적색-녹색 CVD를 가진 사람들 및/또는 정상 색각을 가진 사람들에 대한 적색-녹색 및 파생 색상의 색상 구별을 증가시키는 효과적인 방법이다. RG_LI 색상 차이에서 원하는 증가를 달성하는 원하는 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스의 설계 및 구성은 또한, CVD를 보정 또는 감소시키거나 및/또는 정상 색각을 강화하기 위하여 다른 CPM을 달성할 수 있다. 수학식 14는 uv 좌표의 RG_LI 색상 차이 공식을 개시한다.

여기서, 평가를 위해 선택된 적색 및 녹색 색상은, 단일 색상, 또는 하나 이상의 세트의 적색 색상, 및 하나 이상의 세트의 녹색 색상일 수 있다.

명시된 Munsell 적색 색상 세트와 Munsell 녹색 색상 세트는, RG_LI 색상 차이, RG_LI 색상 차이 백분률, LAB RG_LI 색상 차이, LAB RG_LI 색상 차이 백분률, 및 적색-녹색 LD를 포함한, CPM 계산에 대한 입력이다. 명시된 Ishihara 적색 색상 세트와 Ishihara 녹색 색상 세트는, 적색-녹색 LD를 포함한, CPM 계산에 대한 입력이다. 명시된 Munsell 청색 색상 세트와 Munsell 황색 색상 세트는, BY_LI 색상 차이, BY_LI 색상 차이 백분률, LAB BY_LI 색상 차이, 및 LAB BY_LI 색상 차이 백분률을 포함한, CPM 계산에 대한 입력이다.

하나 이상의 선택된 적색 색상 세트의 평균 통계는

, 및

를 열거하는데 이용될 수 있다. 하나 이상의 선택된 녹색 색상 세트의 평균 통계는

및

을 열거하는데 이용될 수 있다.

하나 이상의 선택된 청색 색상 세트의 평균 통계는

및

를 열거하는데 이용될 수 있다. 하나 이상의 선택된 황색 색상 세트의 평균 통계는

및

를 열거하는데 이용될 수 있다.

CPM 계산에서 Luv 색상 시스템의 <L, u, v> 및 CIE LAB 색상 시스템의 <L, a, b>의 개개의 좌표 변수는, CPM에 대해 하나 이상의 색상 세트가 명시된다고 가정하면, 정의된 색상 세트에 대한 기저 색상의 대응하는 좌표의 개개의 평균이다. Luv의 L은 Lab의 L과 같다. 예를 들어, u_red는 선택된 적색 색상 세트 내의 모든 색상의 u 좌표 값들의 평균이다; v_red는 선택된 적색 색상 세트 내의 모든 색상의 v 좌표 값들의 평균이다; 선택된 녹색, 황색 및/또는 청색 색상 세트에 대해서도 유사하다. 예를 들어, a_red는 선택된 적색 색상 세트 내의 모든 색상의 a 좌표 값들의 평균이다; b_red는 선택된 적색 색상 세트 내의 모든 색상의 b 좌표 값들의 평균이다; 선택된 녹색, 황색 및/또는 청색 색상 세트에 대해서도 유사하다. 예를 들어, L_red는 선택된 적색 색상 세트 내의 모든 색상의 L 좌표 값들의 평균이다; 선택된 녹색, 황색 및/또는 청색 색상 세트에 대해서도 유사하다.

적색 및 녹색 색상 세트들의 대비를 설계되고 구성된 광학 디바이스를 통해 보는 것과 육안으로만 색상 대비를 보는 것 사이의

을 비교하는 CPM이 수학식 15에 의해 제공된다.

여기서

및

는, 각각, 광학 디바이스 및 육안에서의 색상 공간 좌표를 나타낸다.

총 적색-녹색 색상 차이(RG_Total 색상 차이)의 CPM은, 수학식 16이 도시하는 바와 같이, 색상의 3개 양태: 명도, 색조 및 채도 모두를 포함하도록 적색-녹색 색상 차이를 정의한다.

적색 및 녹색 색상 세트의 대비를 설계 및 구성된 광학 디바이스로 보는 것과 육안으로만 색상 대비를 보는 것 사이의

을 비교하는 CPM이 수학식 17에서 기술된다.

여기서,

및

는, 각각, 광학 디바이스 및 육안을 통한, 색상 공간 좌표, 포함된 명도를 나타낸다. 즉, "*"는 OD의 이용을 나타내고 "η"는 육안의 이용을 나타낸다.

모든 CPM 및 색역을 포함한, 모든 비색 특성의 평가에서, 수학식 4에 기술된 3자극 값들은, 광학 디바이스들을 수반하는 색각에 대한, 기저 색상 공간 좌표를 평가하는데 이용된다. 모든 CPM 및 색역을 포함한, 모든 비색 특성의 평가에서, 수학식 7에 기술된 3자극 값들은, 광학 디바이스들 및 색상 세트들을 포함한 선택된 색상들을 수반하는 색각에 대한, 기저 색상 공간 좌표를 평가하는데 이용된다.

색조 편이(Hue Shift)(HS)의 CPM은 광학 디바이스의 설계 및 구성에 있어 중요한 요소이다. HS는 광학 디바이스를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 색상들의 원래의 색조들을 유지하거나 변경하는, 투과 스펙트럼을 통한, 광학 디바이스들의 능력으로서 정의된다. 일부 실시예에서, HS는 "보존, 보존하다 또는 보존된" 범주로 제약된다. 즉, 예를 들어, 색상이 원래 육안으로 볼 때 녹색 색조를 갖는다면, 광학 디바이스로 볼 때 인지된 색상이 실질적으로 녹색 색조를 유지한다면 그 광학 디바이스는 "보존된 녹색 색조"를 갖는다. 일부 실시예에서, HS는 "변경, 변경하다 또는 변경된" 범주로 제약된다. 즉, 예를 들어, 색상이 원래 육안으로 볼 때 녹색 색조를 갖는다면, 광학 디바이스로 볼 때 인지된 색상이 녹색 색조로부터 실질적으로 비-녹색 색조로 변경되었다면 그 광학 디바이스는 "변경된 녹색 색조"를 갖는다. HS는, 녹색, 청록색, 청색, 자주색, 적색, 오렌지색, 황색, 녹색-황색, 및 (백색, 회색 및 검정을 포함한) 중립 색조들로 구성된, 인지가능한 모든 색조에 적용된다.

광학 디바이스들의 투과 스펙트럼의 설계 및 구성에서, 380 nm 내지 780 nm 중의 일부 또는 모든 파장 영역에 걸쳐 최소 투과 제한(MTL)을 갖는 것이 유리할 수 있다. 특히, 500 nm 내지 650 nm의 일부 또는 모든 파장에 대해 0.01 % 이상의 MTL은, 신호등으로부터의 충분한 조명이 광학 디바이스를 통과하고 운전자에 의해 검출되는 것을 허용한다.

명도-독립적 청색-황색 색상 차이(BY_LI 색상 차이)는, 황색 색각(YCV)을 감소시키도록 설계되고 구성된 광학 디바이스에 대한 중요한 CPM이다. 더 큰 BY_LI 색상 차이는, YCV를 갖는 사람이, 황색-녹색, 청록색, 황색-오렌지색, 자주색 등의, 황색, 청색, 및 파생 색상을 구별하는 능력을 증가시킨다. 보정되지 않은 YCV는 이들 색상을 구별하는데 있어서 더 많은 어려움을 갖는다.

YCV를 보정 또는 감소시키거나 및/또는 정상 색각을 강화하거나 및/또는 다른 CPM을 또한 달성하기 위해, BY_LI 색상 차이 및 BY_LI 색상 차이 백분률의 증가를 달성하는 원하는 투과 스펙트럼을 갖는 광학 디바이스의 설계 및 구성. 수학식 18은 BY_LI 색상 차이 공식을 개시한다.

여기서, 평가를 위해 선택된 청색 및 황색 색상은, 단일 색상, 또는 하나 이상의 세트의 청색 색상, 및 하나 이상의 세트의 황색 색상일 수 있다.

수학식 19에서 기술된 CPM은, YCV 사람에 대한

를, 청색과 황색 색상 세트의 대비를 설계되고 구성된 광학 디바이스로 보는 것과 보조받지 않는 육안으로 색상 대비를 보는 것 사이에서 비교한다.

여기서,

및

는, 각각, 광학 디바이스 및 보조받지 않는 육안을 통해 보는, YCV 관찰자의 색상 공간 좌표를 나타낸다.

YCV를 개선하는 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 조정하는 것은, (1) 청색, 황색 및 유사한 색상들을 더 잘 구별하기 위해, 백분률 차이를 포함한, 더 큰 BY_LI 색상 차이, (2) 보조된 또는 보정된 YCV의 감소된 WPS, 즉, OD, NCL 또는 IOL 및 기타 임의의 광 변경 매체를 통과한 후의 망막 상의 광의 WPS, 및/또는 (3) 수락가능한 외관적 틴트로서 광학 디바이스의 최소 WPS를 달성할 수 있다.

색상 밸런스는, 광학 디바이스 등의, 대물 렌즈의 전형적인 인지된 색상의 조정 및/또는 제어(집합적으로 "관리"라고 함)이다. 색상 밸런스는, 디바이스의 스펙트럼 요건으로 인한 광학 디바이스의 잔류 외관적 틴트를 관리할 수 있다. 예를 들어, RG_LI 색상 차이 백분률에서의 광학 디바이스의 성능을 증가시키기 위해, 광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서 550 nm 내지 600 nm의 황색 파장들만 억제하는 것은, 광학 디바이스 상의 인지된 청색, 청록색 또는 자주색 잔류 외관적 틴트를 야기할 것이다. 색상 밸런싱은, 중립 틴트 또는 또 다른 바람직한 틴트를 달성하거나 개선시키기 위해 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 추가로 수정하는데 이용될 수 있다. 색상 밸런싱의 또 다른 예시적인 응용은, CVD를 보정하는 한편, 상이한 조명 조건들, 예를 들어, 일광, 형광등, 백열등 및 LED 등 하에서, 광학 디바이스의 다른 외관적 틴트를 동시에 관리하도록 광학 디바이스를 설계하고 구성하는 것이다. 이러한 유형의 색상 밸런스를 색상 항등성(color constancy)이라고 한다. 다양한 응용에서, 일부 색상 밸런싱 사례는, 단일 광학 디바이스 또는 광학 시스템으로부터 가변 스펙트럼을 생성하여 대응하는 가변 조명 조건을 보상하는, 변색성 착색제(chromic colorant)의 이용을 수반할 수 있다. 다른 사례는, 다양한 조명 조건 하에서 광학 디바이스의 외관적 틴트를 색상 밸런싱하기 위해 광학 디바이스의 단일의 또는 고정된 투과 스펙트럼의 신중한 설계 및 구성을 수반한다.

도 9는, 적색-틴트의 OD 형태로 구현된, 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(940)을 포함한, 포화된 적색 틴트의 렌즈 스펙트럼(900)을 나타낸다. 이 광학 디바이스는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들의 적색-녹색 색상 구별을 강화하기 위한 것이다. 이 OD는, 각각, 약 480 nm, 525 nm 및 670 nm에서 피크 흡수를 갖는 3개의 넓은 스펙트럼 흡수성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 375 nm에서 피크 흡수를 갖는 자외선(UV) 흡수 염료는, 최대 410 nm까지의 UV 및 고에너지 가시광(high-energy visible light)(HEVL)을 흡수하는데 이용될 수 있다. UV 흡수제는, 인간의 눈에 유해한 전자기 스펙트럼을 차단하고 넓은 스펙트럼 염료에 미치는 UV 및 HEVL의 표백 효과를 감소시키는 역할을 한다. 결과적으로, OD는 내광성을 유지하고 그 투과 스펙트럼을 유지할 수 있다. OD 명도의 CPM은, CIE D65 조명하에서 보았을 때 49이다. 도 9의 OD의 투과 스펙트럼(940)은 3개의 특성을 갖는다: (1) 0% 내지 20%의 최대 410 nm까지의 낮은 투과(910), (2) 5% 내지 30%의 411 nm로부터 570 nm까지의 중간 투과(920), (3) 10% 내지 60%의 571 nm로부터 660 nm까지의 높은 투과(930).

도 10은 도 9에 도시된 투과 스펙트럼(900)을 갖는 적색-틴트의 OD의 비색 효과(1000)를 나타낸다. 수평 동심 타원들은 MacAdam Ellipses(1010)이다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 적색약 또는 적색맹 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역, 파스텔 Munsell 색역, 및 WP(1020)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, 각각, 광학 디바이스로 보는 적색약 또는 적색맹 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(1040), 파스텔 Munsell 색역(1050) 및 WP(1030)를 마킹한다. 중립으로부터, 단일 패스의 OD의 WP(1030)는, 0.067만큼, 즉, 실질적으로 적색, 황색, 오렌지색 또는 이들 색조의 조합을 향한 <u, v> 좌표에서 0.005 내지 0.15 거리 단위만큼 편이된다. - 더 넓은 색상 인지를 나타내는 - 파스텔 Munsell 색역(1050)과 포화된 Munsell 색역(1040) 양쪽 모두도 역시, 적색을 향하여 편이된다. 적색이상자에 대한 색상 혼동 라인(1060)이 단색 적색에서 또는 그 근처에서 수렴하기 때문에, 2개의 별개의 색상 혼동 라인 상에 위치한 또는 그에 인접한 색상들간을 구별하는 능력이 증가한다. 단일 패스 광에서, 적색 틴트의 OD 및/또는 색상 인지의 적색-편이된 색역(1040, 1050)은 적색약인 또는 적색맹인 및/또는 정상 색각을 가진 사람들의 색상 구별을 증가시킨다.

도 10에서, 적색이상자에 대한 MacAdam Ellipses(1010)(및 녹색이상자에 대해 매우 유사한 타원들)은, Munsell 색역들(1040, 1050) 위에 중첩된다. 적색-틴트의 OD(1030) 및 일반적으로 모든 비-청색 또는 비-황색 틴트의 OD들은, 중간에 있는 가장 작은 MacAdam Ellipses에 관해, 적색 색조측에서 또는 녹색 색조 측에서, 인접하거나 더 먼 MacAdam Ellipses를 더 잘 교차하도록 색상 인지 색역을 편이시킨다. 적색-녹색 CVD를 가진 사람들은 상이한 MacAdam Ellipse들 상의 색상들을 구별할 수 있으며, 동일한 MacAdam Ellipse 상에 또는 그 근처에 위치한 색상들에 관해 혼동될 수 있다. 따라서, 비-청색 또는 비-황색 틴트의 OD들은, 적색이상자 및 녹색이상자 양쪽 모두에 대해 색상 구별을 증가시킬 수 있다.

이전에 혼동되던 색상들 사이의 인지된 LD(명도 차이)의 크기를 증가시키는 광학 디바이스는, CVD가 명도 정보를 이용하여 이들 색상을 더 잘 구별하는 것을 돕는다. 육안에 의해, CIE D65 하에서, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때 0.9, (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때 -0.5. 양의 LD 값은, (오렌지색 및 분홍색 등의 파생 색상을 포함한) 적색 색상 세트가 (청록색 및 황색-녹색 등의 파생 색상을 포함한) 녹색 색상 세트보다 명도가 높다는 것을 나타내고, 음의 LD 값은 그 반대를 나타낸다.

도 9 및 10에 규정된 적색-틴트의 OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 적색 및 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때, 2.5 또는 1.0 내지 4.0, (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 적색 및 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때 1.3 또는 0.5 내지 3.5. 적색-틴트의 OD는, 이전에 혼동스러운 적색, 녹색 및 파생 색상을 이들 색상들 사이의 LD를 증가시킴으로써 더 잘 구별하도록 적색이상자 및 녹색이상자 양쪽 모두의 시각을 개선시켰다. 도 9와 도 10에 의해 규정된 적색-틴트의 OD는, 선택된 Munsell 적색 및 녹색 색상 세트들에 기초하여 9.0% 또는 5.0% 내지 15%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 가진다. (파스텔 Munsell 색역으로 표시된) 파스텔 색상들에 대한 색조 편이(HS) CPM 측면에서, OD는, 각각, 녹색, 청록색 및 청색 색조들을, 오렌지색, 황색 및 적색 색조 또는 유사한 색조들로 변경했다. HS CPM은 적색 및 오렌지색 색조들을 보존했다. (포화된 Munsell 색역으로 표시된) 포화된 색상들에 대한 HS의 측면에서, OD는, 각각, 녹색 및 황색 색조를 황색 및 오렌지색 또는 유사한 색조들로 변경했다. HS CPM은 다른 포화된 색조들을 보존했다. 일부 응용에서, OD가 포화된 색상 및 파스텔 색상 양쪽 모두의 원래 색조를 더 많이 보존하는 것이 더 바람직하다. 예를 들어, 포화된 색상 및 파스텔 색상 양쪽 모두의 녹색 색조는, 본 발명에 개시된 다른 광학 디바이스들에서 보존될 수 있다. 색상 차이 및 색상 차이 백분률 CPM의 경우에서와 같이, 색상 반사율 스펙트럼이 요구되는 CPM 평가에서, 달리 언급되지 않는 한, 정의된 색상 세트들을 포함한, 선택된 Munsell 색상들, 및/또는 예시된 색상 스펙트럼으로부터의 정의된 색상 세트들을 포함한, 선택된 Ishihara 색상들이 이용된다.

도 11은 장미-틴트의 광학 디바이스(OD) 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(1110)의 플롯(1100)을 나타낸다. 이 장미-틴트의 OD는 First Rose-Tinted OD라고 한다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들의 적색-녹색 색상 구별을 강화하기 위해 이용된다. 이 OD는, 약 438 nm(1170)에서 피크 흡수, 약 520 nm(1160)에서 피크 흡수 및 약 555 nm(1180)에서 피크 흡수를 갖는, 3개의 좁은 스펙트럼 흡수성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 390 nm에서 피크 흡수를 갖는 UV 흡수 염료는, 최대 405 nm(1190)까지의 UV 및 고에너지 가시광(HEVL)을 흡수하는데 이용될 수 있다. 이 광학 디바이스의 기판은, 임의의 플라스틱, 유리 또는 다른 광학적으로-투명한 재료일 수 있다.

도 11은, OD의 투과 스펙트럼(1110) 또는 380 nm 내지 780 nm의 4색성 투과 스펙트럼에서 4개의 통과-대역(1120, 1130, 1140, 1150)을 나타낸다. 적어도 하나의 통과-대역(1120)은 440 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가진다; 적어도 2개의 통과-대역(1130, 1140)은 440 nm 내지 600 nm의 피크 투과율 파장을 가지며, 하나의 통과-대역(1130)의 피크 파장은 또 다른 통과-대역(1140)의 것보다 적어도 10 nm만큼 짧고, 적어도 하나의 통과-대역(1150)은 600 nm보다 긴 피크 투과 파장을 갖는다.

도 11에서 OD의 4색성 투과 스펙트럼(1110)은 440 nm 내지 600 nm에 중심을 둔 2개의 통과-대역 사이에 샌드위치된 적어도 하나의 정지-대역(1160)을 보여주고, 이러한 정지-대역(들)은, 적어도 10 nm를 포함한, 적어도 5 nm의 FWHM(full-width at half-maximum)를 갖는 흡광도를 가진다. 600 nm보다 긴 파장들에서 적어도 하나의 흡광도 피크가 있을 수 있다. 그 피크 흡광도가 440 nm 내지 510 nm인 임의의 정지-대역의 경우, 그 피크 또는 최대 흡광도는 80% 미만이며, 결과적인 투과 스펙트럼은, 피크 흡광도의 파장에서 20%보다 높다.

First Rose-Tinted OD는, 폴리카보네이트(PC)의 비산방지(shatter-resistant) 속성으로 인해, 안과, 자동차, 항공우주 및 기타의 응용에 적합한 광학적으로-투명한 플라스틱(PC)을 이용한다. 염료는, 80 mm의 직경을 갖는 10 mm 균일한 두께의 OD인, 둥근 디스크 내에 주입된다. 이 디스크는, 연마, 필름 또는 처리 코팅(예를 들어, 긁힘 방지, 눈부심 방지, 김서림 방지) 및 원하는 기하학적 형상으로의 성형 또는 절단 등의, 후처리된다. 또한, 디스크는 시력 및 기타의 시각 교정 응용을 위한 올바른 처방대로 연마될 수 있다. 이 OD에 이용되는 각각의 착색제는, 이들 착색제의 흡수 두께 10mm 당 0.1 내지 100 마이크로몰의 농도를 포함할 수 있다. 흡수 두께는, 광 흡수가 발생하는 곳을 통해 광이 투과하는 물리적 거리로서 정의된다. OD의 최종 흡수 두께가 10 mm와는 상이하다면, 동일한 착색제들의 농도들은, Beer-Lambert 법칙에 의해 지배되는 동일한 비례적 차이에 의해 조정될 수 있다. 예를 들어, 555 nm에서 피크 흡수를 갖는 착색제가 흡수 두께 10 mm 당 70 마이크로몰의 농도를 갖는다면, 유사한 유효 흡수를 달성하기 위해 그 농도는 흡수 두께 2 mm 당 350 마이크로몰이 될 필요가 있다. 예를 들어, 438 nm에서 피크 흡수를 갖는 착색제가 흡수 두께 1 mm 당 80 마이크로몰의 농도를 갖는다면, 유사한 유효 흡수를 달성하기 위해 그 농도는 흡수 두께 10 mm 당 8 마이크로몰이 될 필요가 있다. 소정 구성에서, OD의 물리적 두께는 그 흡수 두께이다. 대안으로서, 흡수 두께는 착색제들의 코팅 두께의 물리적 두께이다.

그 투과 스펙트럼 및 색역 성능이 도 9 및 도 10에 예시되어 있는 "적색-틴트의 OD"와 임의의 OD를 비교할 때 모든 CPM을 평가하기 위해 동일한 세트들의 Munsell 및/또는 Ishihara 색상들이 이용될 수 있다. OD 명도의 CPM은, 예를 들어 실내 및 실외 안과용에 적합한 높은 명도인, CIE D65 조명하에서 볼 때, 84 또는 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율(luminous transmittance)은, 각각, 71% 및 67%이거나, 양쪽 모두가 40% 내지 100%이다.

도 12는, 도 11의 플롯(1100)에 나타낸 투과 스펙트럼을 갖는 장미-틴트의 OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(1200)을 나타낸다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역, 파스텔 Munsell 색역, 및 WP(1210)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, 각각, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(1240), 파스텔 Munsell 색역(1230) 및 WP(1220)를 마킹한다. OD의 WP(1220)는, 0.029 거리 단위만큼, 즉, 적색을 향해 〈u, v〉 좌표에서 0.001 내지 0.2만큼 편이된다. 이 OD는, 외관적으로 덜 적색-틴트이고, 오히려 장미-틴트로서, 원래의 백색 또는 파스텔 색상을 더 잘 보존한다. - 더 넓은 색상 인지를 나타내는 - 파스텔(1230) 및 포화된(1240) Munsell 색역 양쪽 모두, 적색을 향해 역시 편이되지만, 적색 또는 따뜻한 색상의 색조를 달성할 수 없다. 특히, 따뜻한 색상들(예를 들어, 적색, 분홍색, 오렌지색)이 가장 많이 적색-편이되었다. 원색이 아니고 차가운 색이 아닌 색상들(예를 들어, 황색, 자주색)은 따뜻한 색상들보다 덜 적색-편이된다. 차가운 색상들(예를 들어, 녹색, 청록색, 청색)이 가장 적게 적색-편이되었다. 차가운 색상들 중 일부는 눈에 띄지 않게 적색-편이되었거나, 최소 식별 차이(just noticeable difference)(JND)를 달성하지 못했다.

The First Rose-Tinted OD는, 10.6% 또는 5% 내지 20%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 가진다. 파스텔 및 포화된 Munsell 색역에 대한 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, OD는, 각각, 일부 녹색, 황색-녹색, 황색 및 일부 청색 색조를, 황색-녹색, 황색, 오렌지 및 자주색 색조 또는 유사한 색조로 변경했다. HS CPM은 다른 모든 색조를 보존했다. 최소 HS로 인해, 이 실시예는 도 9 및 10에 나타낸 적색-틴트의 OD보다 육안으로 볼때의 원래의 색조를 더 잘 보존했다.

도 9 및 도 10에 나타낸 적색-틴트의 OD의 경우에서와 같이, First Rose-Tinted OD와 그 적색-편이된 색상 인지 색역은, 사용자에 대한 인접한 색상 혼동 라인들 사이의 색상 거리를 감소시키는 OD의 능력으로 인해 적색약자 또는 적색맹자에 대한 색상 인식/구별을 증가시킨다.

도 7 및 도 8에서 적색-틴트의 OD의 경우에서와 같이, First Rose-Tinted OD는 중간의 가장 작은 MacAdam Ellipses에 관해, 따뜻한-색상 색조측의 인접한 또는 더 먼 MacAdam Ellipses를 더 잘 교차하도록 색상 인지 색역을 편이시킨다. 따라서, First Rose-Tinted OD는 녹색이상자 및 적색이상자 양쪽 모두에 대한 색상 식별을 증가시킬 수 있다.

First Rose-Tinted OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트 및 반사율 스펙트럼에 의해 표현될 때, 3.0 또는 0.5 내지 4.5, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트 및 반사율 스펙트럼에 의해 표현될 때, 2.1 또는 0.5 내지 4.5. 장미-틴트의 OD는, 도 7 및 도 8의 적색-틴트의 OD의 적색-녹색 LD 효과와 유사하게, 적색이상자, 녹색이상자 및 정상인이, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을, 이들 색상들 사이의 LD를 증가시킴으로써 더 잘 구별하도록 허용한다.

도 13은 제2 장미-틴트의 광학 디바이스(OD) 형태로 구현된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(1310)의 플롯(1300)을 나타낸다. 이 장미-틴트의 OD는 Second Rose-Tinted OD라고 한다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들 및/또는 정상 색각을 가진 사람들의 적색-녹색 색상 구별을 강화하기 위한 의도이다. 이 OD는, 약 395 nm(1320), 438 nm(1330), 490 nm(1340), 570 nm(1350), 및 590 nm(1360)에서 피크 흡수를 갖는 5개의 흡수성 염료를 이용하여 구성되었다. 이 OD의 기판은, 임의의 플라스틱, 유리 또는 다른 광학적으로-투명한 재료일 수 있다. Second Rose-Tinted OD는, 광학적으로 투명한 플라스틱 CR-39를 이용할 수 있다. 염료 코팅 프로세스는, 염료를 용매에 용해시키고, 잘 혼합한 다음, 0 광 전력(optical power)의 2.5 mm 균일-두께 렌즈 상에 표면 코팅하는 것으로 시작한다. 임의의 시각 보정 능력이 있거나 없는 OD의 코팅은 표준 제조 프로세스를 따를 수 있다. 둥근 렌즈 블랭크(round lens blank)는 70 mm의 직경을 갖는다. 코팅 프로세스는, 침지, 분무, 스피닝 또는 기타의 표준 코팅 방법을 통해 발생할 수 있다. 염료 코팅의 두께는, 전형적으로, 예를 들어, 1 마이크론 내지 80 마이크론일 수 있다. 이들 염료의 농도는, 얇은 염료 코팅으로 인해 20 마이크로몰 내지 20,000 마이크로몰 범위일 수 있다. 디스크는, 처리 코팅(예를 들어, 긁힘 방지, 눈부심 방지, 김서림 방지) 등의, 후처리되어 원하는 기하학적 형상으로 절단될 수 있다. Second Rose-Tinted OD의 명도 CPM은, CIE D65 조명에서 볼 때, 56 또는 30 내지 70이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 28% 및 34%이거나, 양쪽 모두가 10% 내지 50%이다.

도 13의 플롯(1300)은, OD의 투과 스펙트럼(1310)(380 nm 내지 780 nm의 4색성 투과 스펙트럼)에서, 통과-대역(1370), 통과-대역(1380), 통과-대역(1390), 및 통과-대역(1391)을 나타낸다. 하나의 통과-대역(1370)은 440 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 갖고, 2개의 통과-대역(1380, 1390)은 440 nm 내지 610 nm의 피크 투과율 파장을 가지며, 하나의 통과-대역의 피크 파장은 또 다른 통과-대역의 것보다 적어도 10 nm만큼 짧고, 적어도 하나의 통과-대역(1391)은 610 nm보다 긴 피크 파장을 갖는다. 591 nm보다 긴 파장에서 적어도 하나의 흡광도 피크가 있을 수 있다.

도 13에서 OD의 4색성 투과 스펙트럼(1310)은 440 nm 내지 610 nm에 중심을 둔 2개의 통과-대역(1380, 1390) 사이에 샌드위치된 정지-대역(1340)을 보여주고, 이러한 정지-대역은, 적어도 8 nm를 포함한, 적어도 5 nm의 최대치의 80%에서 전체-폭을 갖는 흡광도를 가진다. 최대 흡광도의 80%에서의 전체-폭은, 스펙트럼의 피크 흡광도의 80%에서의 흡광 대역의 폭이다. 최대 투과율의 80%에서의 전체-폭은, 스펙트럼의 피크 투과율의 80%에서의 통과-대역의 폭이다. 최대치의 80%에서의 전체-폭은, 더 인기있는 FWHM(최대치의 50%에서의 전체-폭)의 간단한 수치 변형이다.

스펙트럼(1310)의 경우, 대응하는 정지-대역은, 490 nm(1340)에 중심을 두며, 약 37%의 로컬 밸리 투과 및 63%의 로컬 피크 흡광도를 갖는다. 따라서, 80% 최대 흡수에서의 전체-폭은 63% x 80% = 50%의 흡광도이거나 동등하게 투과율은 50%이다. 따라서, 490 nm(1340) 및 50% 흡광도에 중심을 둔 정지-대역의 전체-폭은 약 10 nm이다. 따라서 정지-대역에서 최대 흡광도의 80%에서의 전체-폭은 10 nm이다.

적어도 하나의 통과-대역(1391)은 571 nm 내지 780 nm에 중심을 두고 있으며, 380 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 통과-대역(1370, 1380, 1390)의 피크 투과보다 높은 피크 투과를 갖는다. 예를 들어, 정지-대역 395 nm(1320), 정지-대역 438 nm(1330), 정지-대역 490 nm(1340), 정지-대역 520 nm(1392), 정지-대역 570 nm(1350), 정지-대역 590 nm(1360) 및 정지-대역 780 nm(1394)는, 도 13에서 예시된 정지-대역이다. 정지-대역이 이들 식별된 파장에 중심을 두고 있거나, 흡광도 피크를 갖는다고 말하는 것은 같은 말이다. 예를 들어, 통과-대역 380 nm(1395), 통과-대역 410 nm(1370), 통과-대역 475 nm(1380), 통과-대역 505 nm(1390), 통과-대역 535 nm(1393), 통과-대역 585 nm(1396) 및 통과-대역 670 nm(1391)는, 도 13에서 예시된 통과-대역이다. 통과-대역이 이들 식별된 파장에 중심을 두고 있거나, 투과 피크를 갖는다고 말하는 것은 같은 말이다.

도 14는, 도 13과 관련하여 설명된 Second Rose-Tinted OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(1400)을 나타낸다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역, 파스텔 Munsell 색역, 및 WP(1410)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, 각각, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(1420), 파스텔 Munsell 색역(1430) 및 WP(1440)를 마킹한다. OD의 WP(1440)는, 적색을 향하여 〈u, v〉 좌표에서, 0.036, 더 구체적으로는 0.001과 0.2 거리 단위만큼 편이된다. 이 OD는, 도 9 및 도 10의 강한 적색-틴트의 OD보다 원래 백색 또는 파스텔 색상을 더 양호하게 보존하는, 외관적으로 장미-틴트일 수 있다. 파스텔(1430) 및 포화된(1420) Munsell 색역들 양쪽 모두도 역시, 황색, 황색-적색, 또는 적색을 향하여 편이된다. 특히, 따뜻한 색상들(예를 들어, 적색, 분홍색, 오렌지색)이 가장 많이 적색-편이되었다. 원색이 아니고 차가운 색이 아닌 색상들(예를 들어, 황색, 자주색)은 따뜻한 색상들보다 덜 적색-편이된다. 일부 차가운 색상들(예를 들어, 녹색, 청록색, 청색)은, 적색-편이되는 경우, 가장 적은 크기로 적색-편이되었다. 다른 차가운 색상들은 알아차릴 수 없게 적색-편이되었거나, JND를 달성하지 못했다. 또한, 일부 녹색, 청록색 및 청색 색조들은, 그들의 원래의 인지상태로 남아 있었다. 많은 포화된 청록색 및 일부 녹색 색조는 훨씬 더 포화되도록 강화될 수 있다.

Second Rose-Tinted OD는, 77.4%, 또는 더 구체적으로는 20% 내지 100%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 가진다. 파스텔(1430) Munsell 색역에 대한 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, OD는, 각각, 일부 녹색, 황색-녹색, 황색 및 일부 청색 색조를, 황색-녹색, 황색, 오렌지 및 자주색 색조 또는 유사한 색조로 변경했다. 포화된(1420) Munsell 색역에 대한 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, OD는, 각각, 일부 황색-녹색, 황색 및 오렌지색 색조를, 황색, 오렌지 및 적색 색조 또는 유사한 색조로 변경했다. HS CPM은 파스텔 및 포화된 색상 세트들 또는 색역들 양쪽 모두의 다른 모든 색조를 보존했다. 최소 HS로 인해, 이 실시예는 도 9 및 10에 도시된 적색-틴트의 OD보다 육안으로 볼때의 원래의 색조를 더 잘 보존했다.

도 9 및 도 10의 적색-틴트의 OD의 경우에서와 같이, Second Rose-Tinted OD와 그 적색-편이된 색상 인지 색역들(1420, 1430)은, 사용자에 대한 인접한 색상 혼동 라인들 사이의 색상 거리를 감소시키는 OD의 능력으로 인해 적색약자 또는 적색맹자에 대한 색상 인식/구별을 더 증가시킨다. 도 9 및 도 10에서 적색-틴트의 OD의 경우에서와 같이, Second Rose-Tinted OD는 중간의 가장 작은 MacAdam Ellipses에 관해, 따뜻한-색상 색조측의 인접한 또는 더 먼 MacAdam Ellipses를 더 잘 교차하도록 색상 인지 색역을 편이시킨다. 따라서, Second Rose-Tinted OD는 녹색이상자 및 적색이상자 양쪽 모두에 대한 색상 식별을 증가시킬 수 있다. Second Rose-Tinted OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, 2.0 또는 0.5 내지 4.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.6 또는 0.5 내지 4.0. Second Rose-Tinted OD는, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을, 이들 색상들 사이의 LD를 증가시킴으로써, 특히 Ishihara 색맹 테스트의 적색 및 녹색 LD들을 타겟으로 함으로써, 적색이상자, 녹색이상자 및 정상인들이 더 잘 구별하는 것을 허용한다.

도 15는, 청색-틴트의 OD라고 지칭되는, 청색-틴트의 광학 디바이스(OD)의 형태로 구현된, 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(1510)의 플롯(1500)을 나타낸다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들에 대한 적색-녹색 색상 구별을 강화시킬 수 있다. 이 OD는, 약 475 nm(1520), 570 nm(1530), 590 nm(1540), 615 nm(1550), 및 665 nm(1560)에서 피크 흡수를 갖는 5개의 좁은 스펙트럼 흡수성 염료를 이용하여 구성될 수 있다.

청색틴트의 OD는, 안과, 윈도우 및 기타의 일반적인 응용에 적합한 광학적으로-투명한 플라스틱인, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)로부터 형성될 수 있다. 염료는 배합되어, 3 mm 균일한-두께의 OD인, 68 mm의 직경을 갖는 둥근 디스크로 몰딩(즉, 주입)된다. 이 OD에서 이용된 착색제 각각은, 이들 착색제의 흡수 두께 3mm 당 0.1 내지 300 마이크로몰의 농도를 갖는다. 전술된 다른 배합되고 몰딩된 플라스틱과 마찬가지로, 연마, 코팅, 연삭 및 절단 등의 디스크의 후처리가 제품 요건을 충족시키기 위해 수행될 수 있다. 청색-틴트의 OD의 명도 CPM은, CIE D65 조명에서 볼 때, 40, 또는 20 내지 60이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 13% 및 17%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 70%이다.

도 15의 플롯(1500)은, 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼(1510)(4색성 투과 스펙트럼(1510))에서의 4개의 통과-대역(1570, 1580, 1590, 1591)을 나타낸다. 적어도 하나의 통과-대역(1570)은 479 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 적어도 하나의 통과-대역(1580)은 480 nm 내지 570 nm의 피크 투과율 파장을 가지며, 적어도 하나의 통과-대역(1590)은 571 nm 내지 660 nm의 피크 투과율 파장을 가지며, 적어도 하나의 통과-대역(1591)은 661 nm보다 긴 피크 파장을 갖는다. 통과-대역(1590, 1591)은 571 nm 내지 780 nm에 중심을 둘 수 있고, 380 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 통과-대역(1570, 1580)의 피크 투과보다 높은 피크 투과를 갖는다. 480 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 하나 이상의 통과-대역(1580)의 피크 파장은, 571 nm 내지 660 nm에 중심을 둔 하나 이상의 통과-대역(1590)의 피크 파장보다 적어도 40 nm 짧다. 630 nm 내지 780 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역의 피크 흡광도는, 380 nm 내지 630 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역의 피크 흡광도보다 높다. 정지-대역의 중심은 동일한 정지-대역의 피크 흡광도의 파장과 균등하다. 통과-대역의 중심은 동일한 통과-대역의 피크 투과의 파장과 균등하다.

도 16은, 도 15와 관련하여 설명된 청색-틴트의 OD의 비색 효과를 나타내는 플롯(1600)을 나타낸다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역, 파스텔 Munsell 색역, 및 WP(1610)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, 각각, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된(1620) Munsell 색역, 파스텔(1630) Munsell 색역, 및 WP(1640)를 마킹한다. 중립으로부터, OD의 WP(1640)는, 청색을 향하여 〈u, v〉 좌표에서 0.049, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이된다. 파스텔(1630) 및 포화된(1620) 색역들 양쪽 모두도 역시 청색을 향하여 편이된다. 많은 포화된 청록색, 청색 및 황색 색상들은 그들의 원래의 색상 인지상태로 유지되었다. 청색-틴트의 OD는, 59.7% 또는 10% 내지 100%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 가진다. 파스텔(1630) Munsell 색역에 대한 색조 편이(HS) CPM 측면에서, OD는, 각각, 황색, 일부 녹색 및 일부 적색 색조를, 거의 중립, 청록색 및 자주색 색조 또는 유사한 색조로 변경했다. 다른 Munsell 파스텔(1630) 색역 색상들 및 포화된(1620) Munsell 색역의 경우, OD는 색조들을 보존했다. 작은 HS로 인해, 이 구성은, 도 9 및 10에 규정된 적색-틴트의 OD보다 육안으로 볼때의 원래의 색조를 더 잘 보존했다.

도 9 및 도 10에서 적색-틴트의 OD의 경우에서와 같이, 청색-틴트의 OD는 중간의 가장 작은 MacAdam Ellipses에 관해, 차가운-색상 색조측의 인접한 또는 더 먼 MacAdam Ellipses를 더 잘 교차하도록 색상 인지 색역을 편이시킨다. 이 OD는 녹색이상자 및 적색이상자 양쪽 모두에 대한 색상 식별을 증가시킬 수 있다. 청색-틴트의 OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, -1.4 또는 -4.0 내지 0.8, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, -1.0 또는 -4.0 내지 -0.6. 청색-틴트의 OD는, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을, 이들 색상 세트들 사이의 LD를 증가시킴으로써, 적색이상자, 녹색이상자 및 정상인들이 더 잘 구별하는 것을 허용한다. 명도에 있어서 적색 색상 세트보다 높은 녹색 색상 세트에 의해, OD는, 적색 색상 세트의 원래의 명도 차이가 육안으로만 볼 때 녹색 색상 세트보다 명도가 더 높은 것을 극복했다.

도 17은 다양한 조명 조건에 노출된 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(1710, 1720, 1730)을 보여주는 플롯(1700)을 도시한다. 이 황색-틴트의 OD는 광변색성(photochromism)을 나타내며, First Photochromic OD라고 한다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들에 대한 적색-녹색 색상 구별을 강화한다. 파선은, CIE F11 형광 조명 등의 비-UV 또는 저-UV 인공 조명 하에서 OD의 투과 스펙트럼(1720)이다. 점선은, 일광 또는 또 다른 UV 소스에 노출될 때 지속적 투과 스펙트럼(1720)(점선)에 추가하여 발생하는, CIE D65 등의 일광 조명 하에서의 광변색성 착색제의 투과 스펙트럼(1710)이다. 광변색성 염료는 UV 소스에 의해 활성화된다. 흐린 조명을 포함한, 일광 하에서 OD의 결과적인 또는 유효 투과 스펙트럼(1730)이 실선으로 도시되어 있다. 형광 조명과 일광 양쪽 모두가 존재하는 조명 조건의 경우, OD의 임의의 결과적인 투과 스펙트럼은, 380 nm 내지 780 nm의 각각의 파장에서 실선 스펙트럼(1730)과 파선 스펙트럼(1720) 사이에 경계가 정해진다. 순수한 일광 조명된 스펙트럼(1730)이 하한이고 순수한 비-UV 또는 저-UV 조명 스펙트럼(1720)이 상한이다. 순수한 비-UV 또는 저-UV 광 투과 스펙트럼(1720)은, 약 475 nm(1740), 595 nm(1750) 및 645 nm(1760)에서 피크 흡수를 갖는 3개의 비-광변색성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 2개의 광변색성 염료가 이용되고, UV 소스에 의해 활성화될 때 각각 약 490 nm(1770) 및 575 nm(1780)에서 피크 흡수를 갖는다. 적어도 하나의 광변색성 염료는, 활성화시, 피크 흡수(1770) 등의, 380 nm 내지 540 nm의 흡광도 피크를 갖는다. 적어도 하나의 광변색성 염료는, 활성화시, 피크 흡수(1780) 등의, 541 nm 내지 780 nm의 흡광도 피크를 갖는다.

일광 등의 UV 소스 하에서, 플롯(1700)은, 실선으로 나타낸 바와 같이, OD의 투과 스펙트럼에서 또는 380 nm로부터 780 nm까지 적어도 4색성 투과 스펙트럼에서, 적어도 4개의 통과-대역 1791, 1792, 1793, 1794를 보인다. 적어도 하나의 통과-대역은 440 nm보다 짧은 피크 투과율 파장(1791)을 가지며, 적어도 하나의 통과-대역은 480 nm 내지 570 nm의 피크 투과율 파장(1792)을 가지며, 적어도 하나의 통과-대역은 571 nm 내지 670 nm의 피크 투과율 파장(1793)을 가지며, 적어도 하나의 통과-대역은 671 nm보다 긴 피크 파장(1794)을 갖는다. 도 17의 경우, 하나의 통과-대역은 415 nm(1791)에 실질적으로 중심을 두고, 하나의 통과-대역은 515 nm(1792)에 실질적으로 중심을 두고, 하나의 통과-대역은 630 nm(1793)에 실질적으로 중심을 두고, 하나의 통과-대역은 690 nm(1794)에 실질적으로 중심을 둔다. 480 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 하나 이상의 통과-대역(1792)의 피크 투과의 파장은, 571 nm 내지 670 nm에 중심을 둔 하나 이상의 통과-대역(1793)의 피크 투과의 파장보다 적어도 40 nm 짧다. 571 nm 내지 780 nm의 최저 투과는, 380 nm 내지 570 nm의 최저 투과보다 높다.

비-UV 또는 저-UV 소스는, CIE F11, F2 및 F7 등의, 광변색성 염료를 실질적으로 활성화시키지 않는 임의의 광원이다. UV 소스는, 일광 등의 광변색성 염료를 실질적으로 활성화시키는 임의의 광원이다.

OD의 투과 스펙트럼의 480 nm 내지 570 nm 내에서, 임의의 비-UV 또는 저-UV 소스로만 조명될 때의 적어도 하나의 통과-대역의 피크 투과율은, 적어도 임의의 UV 소스에 의해 조명될 때의 적어도 하나의 통과-대역의 피크 투과율보다 적어도 2% 더 높다.

OD의 투과 스펙트럼의 520 nm 내지 620 nm 내에서, 적어도 임의의 UV 소스에 의해 조명될 때 적어도 하나의 정지-대역의 FWHM은, 임의의 비-UV 또는 저-UV 소스만으로 조명될 때의 적어도 하나의 정지-대역의 FWHM보다 적어도 2 nm 더 넓다.

예를 들어, 도 17에서, 520 nm에 실질적으로 중심을 두고 CIE F11에 의해 조명된 통과-대역(1795)의 피크 투과는, 515 nm에 실질적으로 중심을 두고 CIE D65에 의해 조명된 통과-대역(1792)의 피크 투과보다 대략 10% 더 높다.

예를 들어, 도 17에서, 595 nm에 실질적으로 중심을 두고 CIE D65에 의해 조명된 정지-대역의 FWHM은, 595 nm에 실질적으로 중심을 두고 CIE F11에 의해 조명된 정지-대역의 FWHM보다 대략 20 nm 더 넓다.

광변색성 염료는, Spiroxazines, Naphthopyrans 또는 기타 유형으로서 화학적으로 분류될 수 있다. 광변색성 염료는 비- 또는 저-UV 광 및 일광 조명 양쪽 모두 하에서 OD의 외관적 틴트를 색상 밸런싱하기 위해 첨가되어, 다중 조명 환경 하에서 단일 패스 및/또는 이중 패스의 OD 외관적 틴트가, 파스텔 황색, 청색, 적색, 녹색 또는 기타의 파스텔 색상 등의, 수락가능한 채도가 되도록 한다.

상이한 조명 조건들 하에서 OD의 외관적 틴트는, 광변색성 및 비-광변색성 착색제를 이용하여 OD의 투과 스펙트럼을 수정시킴으로써 이들 조명 조건의 모두(또는 서브세트) 하에서 색상이 일정하도록 설계되고 구성될 수 있다. 광변색성 및 비-광변색성 염료는, 상이한 조명 조건들, 예를 들어 일광 및 형광등 하에서, CPM의 고성능을 달성하기 위해 투과 스펙트럼을 튜닝할 수 있다.

광변색성 염료를 OD 상에 또는 OD 내에 혼입하는 많은 방식이 있다. 광변색성 염료는 종종, 광변색성 염료가 물리적 구조를 변화시키는 것을 허용하는 분자 수준에서 충분한 공간을 갖고 유연한 기판 매트릭스를 요구한다. 이들 요건은, 2개의 광변색성 염료를 MMA(메틸 메타크릴레이트) 수지 블렌드 등의 광학적 단량체(optical monomer)에 주입한 다음, 원하는 명세, 예를 들어 기계적, 기하학적 및 광학적 요건으로 UV 또는 열 경화시킴으로써 달성될 수 있다. 광변색성 염료는 또한 하나 이상의 매트릭스 층에 혼입될 수 있고, 그 다음, 이것은 다른 층들 사이에 라미네이트되거나 샌드위치된다. 또한, 광변색성 염료는, 스프레이, 스핀, 딥(dip) 또는 기타의 코팅 방법을 이용하여 층 상에 표면 코팅될 수 있다. 실록산 등의 화학 첨가제 및 기타의 수지가 매트릭스와 함께 이용하여 OD의 기판의 화학적 구조를 변경할 수 있고, 그에 따라 광변색성 염료 성능을 개선시킬 수 있다.

First Photochromic OD의 경우, 비-광변색성 염료는 광변색성 염료에 대한 경우와 동일한 방식으로 OD 기판에 혼입될 수 있다. 비-광변색성 염료의 적절한 성능을 위해서는 기판의 분자 구조에 관한 덜 엄격한 요건이 필요하다. 비-광변색성 염료는, 각각, 코팅 또는 혼합을 통해, 또는 다른 널리 공지된 제조 방법을 통해, 광변색성 염료의 경우와 동일하거나 상이한 광학 층(들) 상에 또는 그 내에 혼입될 수 있다. 표면 코팅, 경화, 절단, 연삭 및 연마 등의, 본 명세서에서 설명된 OD의 후처리가 적용될 수 있다.

광변색성 염료 활성화없이 CIE F11 조명 하에서 볼 때, First Photochromic OD의 명도 CPM은 44이며, 육안으로는 57이다. 균등하게, CIE F11 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 77%이거나, 77이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 56% 및 50%이거나, 양쪽 모두가 30% 내지 90%이다. (광변색성 염료 활성화와 함께) CIE D65 조명 하에서 볼 때, First Photochromic OD의 명도 CPM은 70이며, 육안으로는 96이다. 균등하게, CIE D65 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 73%이거나, 73이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 45% 및 43%이거나, 양쪽 모두가 20% 내지 90%이다.

하나 이상의 광변색성 염료의 존재와 무관하게, 조명원이 CIE F11로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 명순응 광 투과율에서의 차이는 40% 이내이다.

하나 이상의 광변색성 염료의 존재와 무관하게, 조명원이 CIE F11로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 암순응 광 투과율에서의 차이는 40% 이내이다.

도 18a는, F11 조명원 하에서 및 녹색약 관찰자에 의한 First Photochromic OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(1800a)을 나타내며, 여기서 M-콘은 10 nm 적색-편이된다. 도 18b는, D65 조명원 하에서 동일한 녹색약 관찰자에 의한 First Photochromic OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(1800b)을 나타낸다.

도 18a 및 도 18b 양쪽 모두에 대해, 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(1840a, 1840b), 파스텔 Munsell 색역(1850a, 1850b), 및 WP(1820a, 1820b)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, 각각, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(1830a, 1830b), 파스텔 Munsell 색역(1860a, 1860b) 및 WP(1810a, 1810b)를 마킹한다. 선택된 파스텔 및 포화된 Munsell 색상들이 이용된다.

도 18a의 경우, 중립(1820a)으로부터, OD의 WP(1810a)는, <u,v> 좌표에서 0.01, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이된다. 도 18b의 경우, 중립(1820b)으로부터, OD의 WP(1810b)는, <u,v> 좌표에서 0.012, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이된다.

(이러한 염료의 이용을 포함한) 광변색성 염료가 활성화되지 않은 경우, 일광에서 OD의 WP는 광변색성 염료 활성화를 수반한 일광에서 OD의 WPS(1810b)보다 많게 또는 적게 <u,v> 좌표에서 적어도 0.005 거리 단위만큼 편이될 수 있다. WPS는, 청색, 청록색, 녹색, 황색-녹색, 황색, 황색-적색, 적색, 자주색 또는 실질적으로 이러한 색조를 향한다. 임의의 광변색성 염료의 이용 및 활성화에 관계없이, 조명원이 CIE F11로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 WPS들에서의 차이는 uv 좌표에서 0.2 이내이다.

OD의 단일 패스 WP들 중 적어도 하나, 즉, 단일 패스 외관적 틴트는, CIE F2, D65 또는 F11에 의해 조명될 때 육안에 비해 비-적색이다(즉, 색채-적응적 중립). "육안에 비해 비-적색"이란, OD의 WP의 u-값이 조명원 하에서 육안의 u-값(균등하게는, 육안의 WP)보다 작다는 것을 의미한다.

CIE F11 하에서, First Photochromic OD는, 17.1 %, 또는 5% 내지 70%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 색역들(1860a, 1830a) 양쪽 모두는 황색을 향하여 최소한으로 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다. CIE D65 조명원 하에서, First Photochromic OD는, 41.0%, 또는 5% 내지 70%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 색역들(1860b, 1830b) 양쪽 모두는 황색을 향하여 최소한으로 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 모든 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다.

임의의 광변색성 염료의 존재 및/또는 활성화와 무관하게, 조명원이 CIE F11로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 RG_LI 색상 차이 백분률에서의 차이는 50% 이내이다.

CIE D65 조명 하에서 및 First Photochromic OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.9 또는 0.5 내지 4.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.8 또는 0.5 내지 4.0. CIE F11 조명 하에서 및 First Photochromic OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.6 또는 0.5 내지 4.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.7 또는 0.5 내지 4.0. First Photochromic OD는, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을, 이들 색상 세트들 사이의 LD를 증가시킴으로써, 적색이상자, 녹색이상자 및 정상인들이 더 잘 구별하는 것을 허용한다. OD를 통해 볼 때, 임의의 광변색성 염료의 존재 및/또는 활성화에 관계없이, 조명원이 CIE F11로부터 CIE D65로 전환될 때 적색-녹색 LD들에서의 차이는, Ishihara와 Munsell 색상 세트들 양쪽 모두에 대해, 3.5 이내이다.

도 19는, 다양한 조명 조건에 노출된, 황색-틴트의 OD 형태로 구현된, 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(1910, 1920, 1930) 보여주는 플롯(1900)을 나타낸다. 이 OD는 광변색성을 나타내며, Second Photochromic OD라고 지칭된다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들에 대한 적색-녹색 색상 구별을 강화시킬 수 있다. 파선은, 비-UV 또는 저-UV 소스의 또 다른 예로서, CIE F2 형광 조명 하에서 OD의 투과 스펙트럼(1920)이다. 점선은, 일광 또는 또 다른 UV 소스에 노출될 때 지속적 투과 스펙트럼(1920)(파선)에 추가하여 발생하는, D65 일광 조명 하에서 하나 이상의 광변색성 착색제의 투과 스펙트럼(1910)이다. 흐린 조명을 포함한, 일광 하에서 OD의 결과적인 또는 유효 투과 스펙트럼(1930)이 실선으로 도시되어 있다. 형광 조명과 일광 양쪽 모두가 존재하는 조명 조건의 경우, OD의 임의의 결과적인 투과 스펙트럼은, 380 nm 내지 780 nm의 각각의 파장에서 실선 스펙트럼(1930)과 파선 스펙트럼(1920) 사이에 경계가 정해진다. 비-UV 또는 저-UV, 예를 들어, 형광등, 투과 스펙트럼(1920)은, 약 438 nm(1940), 475 nm(1950), 585 nm(1960) 및 645 nm(1970)에서 피크 흡수를 갖는 4개의 비-광변색성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 적어도 하나의 광변색성 염료는, 활성화시, 피크 흡수(1980) 등의, 520 nm 내지 780 nm의 흡광도 피크를 갖는다.

일광 등의 UV 소스 하에서, 플롯(1900)은, 실선으로 나타낸 바와 같이, 투과 스펙트럼(1930)에서 또는 380 nm로부터 780 nm까지 적어도 4색성 투과 스펙트럼에서, 적어도 4개의 통과-대역 1990, 1991, 1992, 1993, 1994를 보인다. 적어도 하나의 통과-대역(1990)은 440 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 적어도 2개의 통과-대역(1990, 1991)은 495 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 적어도 4개의 통과-대역(1990, 1991, 1992, 1993) 595 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 여기서, 적어도 하나의 통과-대역의 피크 투과율 파장은, 또 다른 통과-대역의 것보다 적어도 5 nm 더 길고, 적어도 하나의 통과-대역(1994)은 596 nm보다 긴 피크 파장을 갖는다. 스펙트럼(1930)의 경우, 하나의 통과-대역(1990)은 실질적으로 405 nm에 중심을 두고, 하나의 통과-대역(1991)은 실질적으로 450 nm에 중심을 두고, 하나의 통과-대역(1992)은 실질적으로 510 nm에 중심을 두고, 하나의 통과-대역(1993)은 545 nm에 실질적으로 중심을 두고, 또 다른 통과-대역(1994)은 실질적으로 690 nm에 중심을 둔다. 530 nm 내지 780 nm의 최저 투과는, 380 nm 내지 529 nm의 최저 투과보다 높다.

OD의 투과 스펙트럼의 380 nm 내지 780 nm 내에서, 임의의 비-UV 또는 저-UV 소스, 즉, 비활성화된 광변색성 염료(들)에 의해 조명될 때의 적어도 하나의 통과-대역(1995)의 피크 투과율은, 적어도 하나의 UV 소스에 의해 조명될 때의 적어도 하나의 통과-대역(1993)의 피크 투과율보다 적어도 2% 더 높다. OD의 투과 스펙트럼의 520 nm 내지 620 nm 내에서, 적어도 임의의 UV 소스에 의해 조명될 때의 적어도 하나의 정지-대역(1960)의 FWHM은, 임의의 비-UV 또는 저-UV 소스에 의해 조명될 때의 적어도 하나의 정지-대역(1996)의 FWHM보다 적어도 2 nm 더 넓다.

예를 들어, 도 19에서, 545 nm(1995)에 실질적으로 중심을 두고 CIE F2(비-UV 또는 저-UV 소스)에 의해 조명된 통과-대역의 피크 투과는, 545 nm(1993)에 실질적으로 중심을 두고 CIE D65에 의해 조명된 통과-대역의 피크 투과보다 대략 6% 더 높다. 예를 들어, 도 19에서, 585 nm에 실질적으로 중심을 두고 CIE D65에 의해 조명된 정지-대역(1960)의 FWHM은, 585 nm에 실질적으로 중심을 두고 CIE F2에 의해 조명된 정지-대역(1996)의 FWHM보다 대략 10 nm 더 넓다.

하나 이상의 광변색성 염료가 이용되며, UV 소스에 의해 활성화될 때 약 590 nm(1980)에서 피크 흡수를 갖는다. 광변색성 및 비-광변색성 착색제 양쪽 모두는, 전술된 구성 방법을 통해 OD 기판 내로 또는 기판 상에 혼입될 수 있다.

광변색성 염료 활성화없이 CIE F2 조명 하에서 볼 때, Second Photochromic OD의 명도 CPM은 59이며, 육안으로는 81이다. 균등하게, CIE F2 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 72%이거나, 72이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율 양쪽 모두는, 5% 내지 95%이다. (광변색성 염료 활성화와 함께) CIE D65 조명 하에서 볼 때, Second Photochromic OD의 명도 CPM은 72이며, 육안으로는 96이다. 균등하게, CIE D65 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 75%이거나, 75이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율 양쪽 모두는, 5% 내지 95%이다. 임의의 광변색성 염료의 존재 및/또는 활성화와 무관하게, 조명원이 CIE F2로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 명순응 광 투과율에서의 차이는 40% 이내이다. 임의의 광변색성 염료의 존재 및/또는 활성화와 무관하게, 조명원이 CIE F2로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 암순응 광 투과율에서의 차이는 40% 이내이다.

도 20a는, F2 조명원 하에서 및 녹색약 관찰자에 의한 Second Photochromic OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2000a)을 나타내며, 여기서 M-콘은 15 nm 적색-편이된다. 선택된 파스텔 및 포화된 Munsell 색상 색역들이 이용된다. 중립(2020a)으로부터, OD의 WP(2010a)는, <u,v> 좌표에서 0.007, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이된다.

(이러한 염료의 이용을 포함한) 광변색성 염료가 활성화되지 않은 경우, 일광에서 OD의 WP는 광변색성 염료 활성화를 수반한 일광에서 OD의 WPS(2010b)보다 많게 또는 적게 <u,v> 좌표에서 적어도 0.003 거리 단위만큼 편이될 수 있다.

도 20b는, D65 조명원 하에서 동일한 녹색약 관찰자에 의한 Second Photochromic OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2000b)을 나타낸다. 중립(2020b)으로부터, OD의 WP(2010b)는, 황색을 향하여 〈u, v〉 좌표에서 0.013, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이되어, OD에 대한 파스텔 황색 단일 패스 외관적 틴트를 생성한다.

임의의 광변색성 염료의 이용 및/또는 활성화에 관계없이, 조명원이 CIE F2로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 WPS들에서의 차이는 uv 좌표에서 0.2 이내이다. OD의 단일 패스 WP들 중 적어도 하나, 즉, 단일 패스 외관적 틴트는, CIE F2, D65 및/또는 F11에 의해 조명될 때 육안에 비해 비-적색이다(즉, 색채-적응적 중립).

도 20a 및 도 20b 양쪽 모두에 대해, 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자(2020a, 2020b)에 대한, 포화된 Munsell 색역(2040a, 2040b), 파스텔 Munsell 색역(2050a, 2050b), 및 WP를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(2030a, 2030b), 파스텔 Munsell 색역(2060a, 2060b) 및 WP(2010a, 2010b)를 마킹한다.

CIE F2 조명 하에서, Second Photochromic OD는, 48.6%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 색역들(2060a, 2030a) 양쪽 모두는 황색을 향하여 최소한으로 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색역 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다. CIE D65 조명원 하에서, Second Photochromic OD는, 40.9%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 색역들(2060b, 2030b) 양쪽 모두는 황색을 향하여 최소한으로 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색역 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다.

임의의 광변색성 염료의 이용 및/또는 활성화와 무관하게, 조명원이 CIE F2로부터 CIE D65로 전환될 때 OD의 RG_LI 색상 차이 백분률에서의 차이는 50% 이내이다.

CIE D65 조명 하에서 및 Second Photochromic OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, 2.3 또는 0.5 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, 2.1 또는 0.5 내지 5.0. CIE F2 조명 하에서 및 Second Photochromic OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, 2.5 또는 0.5 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, 2.0 또는 0.5 내지 5.0. Second Photochromic OD는, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을, 이들 색상들 사이의 LD를 증가시킴으로써, 적색이상자, 녹색이상자 및 정상인들이 더 잘 구별하는 것을 허용한다. 비교로서, CIE D65 조명원 하에서 육안으로 볼 때, 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 적색 및 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때 0.9, (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 적색 및 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때 -0.5. OD를 통해 볼 때, 광변색성 염료의 존재에 관계없이, 조명원이 CIE F2로부터 CIE D65로 전환될 때 적색-녹색 LD들에서의 차이는, Ishihara와 Munsell 색상 세트들 양쪽 모두에 대해, 4.5 이내이다.

도 21은, 색상 일정 광학 디바이스(OD)의 형태로 구현된, 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(2110)을 보여주는 플롯(2100)을 나타낸다. 이 OD는 First Color Constant OD라고 지칭된다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들에 대한 적색-녹색 색상 구별을 강화한다. 이 OD는, 변색성 착색제를 이용하지 않고, 일광 등의 자연 조명 및 형광등을 포함한, 복수의 조명 소스 하에서 (중립 틴트 또는 거의 중립 틴트를 포함한) 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트의 색상 항등성을 나타낸다. 변색성 착색제는, 염료, 안료, 및 광학 특성을 변경하도록 유도될 수 있는 기타의 착색제이다. 변색성 착색제는, 광변색성, 열변색성, 전기변색성 및 기타 다수를 포함한다. 외관적 틴트는 또한, OD를 통해 관찰하는 동안 관찰자의 색각의 WP(백색점)를 포함할 수 있다. 색상 항등성이란, 색상 외관의 명도, 색조 및/또는 채도가, 상이한 조명원들을 포함할 수 있는, 상이한 관찰 환경들 하에서 동일하거나 거의 동일하다는 것을 말한다.

투과 스펙트럼(2110)은, 약 460 nm(2120), 580 nm(2130) 및 610 nm(2140)에서 피크 흡수를 갖는 3개의 비-변색성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 이 스펙트럼은, 불변이도록, 즉, 변색성이 아니도록 설계되고 구성될 수 있다. 비-변색성 염료는, 상이한 조명 조건들, 예를 들어 일광, 형광등 및 LED 등 하에서 CPM의 고성능을 달성하기 위해 투과 스펙트럼을 변경하는데 이용될 수 있다. 이들 비-변색성 착색제는 염료를 기판 내에 배합하고 기판을 몰딩하여 성형하고, 다른 기판 층들 사이에 착색제 층들의 침지, 분무 및/또는 스피닝 또는 라미네이팅을 통해 기판을 코팅하는 것 등의, 많은 제조 방법을 통해 적합한 광학 특성을 갖는 기판 내에 또는 기판 상에 혼입될 수 있다. 표면 코팅, 경화, 절단, 연삭 및 연마 등의 OD의 공지된 후처리가 적용될 수 있다. 제조 방법, 기하학적 치수 또는 후처리에 관계없이, OD는, 도 21에 나타낸 바와 같은 유효 투과 스펙트럼을 포함한다.

도 21은 OD의 투과 스펙트럼(2110) 또는 380 nm 내지 780 nm의 적어도 4색성 투과 스펙트럼에서 적어도 4개의 통과-대역(2150, 2160, 2170, 2180)을 보여주는 플롯(2100)을 나타낸다. 적어도 하나의 통과-대역(2160)은 460 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며; 적어도 2개의 통과-대역(2160, 2170)은 540 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 적어도 3개의 통과-대역(2160, 2170, 2150)은 640 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 적어도 4개의 통과-대역(2160, 2170, 2150, 2180)은 780 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 가장 긴 피크 투과율 파장을 갖는 통과-대역(2180)은 두번째로 가장 긴 피크 투과율 파장을 갖는 통과-대역(2150)의 파장보다 적어도 10 nm만큼 더 긴 파장을 갖는다.

스펙트럼(2100)의 경우, 하나의 통과-대역(2160)은 실질적으로 405 nm에 중심을 두고, 하나의 통과-대역(2170)은 실질적으로 505 nm에 중심을 두고, 하나의 통과-대역(2150)은 실질적으로 600 nm에 중심을 두고, 또 다른 통과-대역(2180)은 실질적으로 680 nm에 중심을 둔다. 460 nm 내지 540 nm의 평균 투과는, 550 nm 내지 600 nm의 평균 투과보다 높다.

CIE F11 조명 하에서 볼 때, First Color Constant OD의 명도 CPM은 41이며, 육안으로는 57이다. 균등하게, CIE F11 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 72%이거나, 72이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 48% 및 52%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. CIE F2 조명 하에서 볼 때, First Color Constant OD의 명도 CPM은 55이며, 육안으로는 81이다. 균등하게, CIE F2 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 68%이거나, 68이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 39% 및 51%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. CIE D65 조명 하에서 볼 때, First Color Constant OD의 명도 CPM은 71이며, 육안으로는 96이다. 균등하게, CIE D65 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 74%이거나, 74이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 47% 및 54%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 명순응 광 투과율에서의 변동은 40% 이내이다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 암순응 광 투과율에서의 변동은 40% 이내이다.

도 22a는, F11 조명원 하에서 First Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2200a)을 나타낸다. 선택된 파스텔 및 포화된 Munsell 색상 색역들이 이용된다. 중립(2220a)으로부터, OD의 단일 패스 외관적 틴트(2210a)는, <u,v> 좌표에서, 거의 인지불가능하게, 0.003, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이된다(WPS). OD의 WP(2210a)의 색조는 실질적으로 황색, 황색-적색, 적색 또는 자주색 색조를 향해 편이된다.

도 22b는, F2 조명원 하에서 First Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2200b)을 나타낸다. 동일한 파스텔 및 포화된 Munsell 색역들이 도 22a로부터 이용된다. 중립(2220b)으로부터, OD의 단일 패스 외관적 틴트(2210b)는, <u,v> 좌표에서, 0.008, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 최소한으로 편이된다(WPS). OD의 WP(2210b)의 색조는 실질적으로 청색, 청록색 또는 자주색 색조를 향해 편이되었다.

도 22c는, D65 조명원 하에서 First Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2200c)을 나타낸다. 동일한 파스텔 및 포화된 Munsell 색역들이 도 22a 및 도 22b로부터 이용된다. 중립(2220c)으로부터, OD의 단일 패스 외관적 틴트(2210c)는, <u,v> 좌표에서, 0.007, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 최소한으로 편이된다(WPS). OD의 WP(2210c)의 색조는 실질적으로 녹색, 황색-녹색, 황색 또는 황색-적색 색조를 향해 편이되었다.

도 22a, 도 22b 및 도 22c에서, 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(2240a, 2240b, 2240c), 파스텔 Munsell 색역(2250a, 2250b, 2250c), 및 WP(2220a, 2220b, 2220c)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자 또는 정상인에 대한, 포화된 Munsell 색역(2230a, 2230b, 2230c), 파스텔 Munsell 색역(2260a, 2260b, 2260c) 및 WP(2210a, 2210b, 2210c)를 마킹한다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 WPS에서의 변동은 uv 좌표에서 0.2 이내이다.

OD의 단일 패스 WP(2210b), 즉, 단일 패스 외관적 틴트는, CIE D65(2210c, 2220c) 및/또는 CIE F11(2210a, 2220a)에 의해 조명될 때의 경우보다, CIE F2에 의해 조명될 때 육안의 WP(2220b)의 v-값에 비해 더 작은(또는 덜 큰) v-값과 함께 더 청색이다. OD의 외관적 틴트는, D65 및/또는 F11 하에서보다 CIE F2 하에서 더 청색이거나 덜 황색으로 나타난다. 더 청색이란, 색상이 더욱 청색을 향한다는 것, 즉, 반드시 청색을 달성하지는 않더라도 청색의 방향으로 더 향한다는 것을 의미한다. 청색과 황색은 반대 색상이므로, 더 청색은 덜 황색과 균등하다. 더 황색에 대해서도 마찬가지이다.

OD의 단일 패스 WP(2210a)는, CIE D65(2210c, 2220c) 및/또는 CIE F2(2210b, 2220b)에 의해 조명될 때의 경우보다, CIE F11에 의해 조명될 때 육안의 WP(2220a)의 u-값에 비해 더 큰(또는 덜 작은) u-값과 함께 더 적색이다. OD의 단일 패스 외관적 틴트는, D65 및/또는 F2 하에서보다 CIE F11 하에서 더 적색이거나 덜 녹색으로 나타난다. 더 적색이란, 색상이 더욱 적색을 향한다는 것, 즉, 반드시 적색을 달성하지는 않더라도 적색의 방향으로 더 향한다는 것을 의미한다. 적색과 녹색은 반대 색상이므로, 더 적색은 덜 녹색과 균등하다. 녹색에 대해서도 마찬가지이다.

CIE F11 하에서, First Color Constant OD는, 20.9%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 청색 색상들 양쪽 모두는, 황색을 향하여 거의 인지불가능하게 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다. CIE F2 하에서, First Color Constant OD는, 54.1%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 색역(2260b)은 청색을 향하여 최소한으로 편이되었다. 포화된 색역(2230b)은 청색을 향하여 편이되지 않았다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 완전히 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다. CIE D65 하에서, First Color Constant OD는, 41.5%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 청색 색상들 양쪽 모두는, 황색 또는 황색-녹색을 향하여 최소한으로 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 완전히 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다. 조명원이 CIE F2, D65 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 RG_LI 색상 차이 백분률에서의 변동은 60% 이내이다.

CIE D65 조명 하에서 및 First Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 적색 및 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.3 또는 0.5 내지 5.0, (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 적색, 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때 1.5 또는 0.5 내지 5.0. CIE F11 조명 하에서 및 First Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상에 의해 표현될 때, 1.0 또는 0.5 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상에 의해 표현될 때, 1.1 또는 0.5 내지 5.0. CIE F2 조명 하에서 및 First Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상에 의해 표현될 때, 0.9 또는 0.5 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상에 의해 표현될 때, 0.8 또는 0.5 내지 5.0.

OD를 통해 볼 때, 조명원이 CIE F2, D65 및 F11 사이에서 변할 때 적색-녹색 LD들에서의 변동은, Ishihara와 Munsell 색상 세트들 양쪽 모두에 대해, 5.0 이내이다.

First Color Constant OD는, (1) RG_LI 색상 차이를 증가시키거나 및/또는 (2) Munsell 및/또는 Ishihara 적색 및 녹색 색상 세트들 사이의 LD(명도 차이)를 증가시킴으로써, 적색이상자, 녹색이상자, 및 정상인들이, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을 더 잘 구별하는 것을 허용한다. First Color Constant OD는, 다양한 조명 환경에서 상기 설명된 단일 패스 외관적 틴트들 사이의 색상 차이들이 최소이므로, 색상 일정한 것으로서 간주된다. First Color Constant OD는 (상이한 조명 환경들 하를 포함한) 외관적 틴트들의 WPS들이 최소, 예를 들어 육안으로는 WPS에서 0.10 미만이거나, 및/또는 외관적 틴트들이 황색, 청색, 녹색 또는 적색 등의 수락가능한 색조이므로, 외관적으로 수락가능한 것으로 간주된다.

도 23은, 색상 일정 OD의 형태로 구현된, 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(2310)을 보여주는 플롯(2300)을 나타낸다. 이 OD는 Second Color Constant OD라고 지칭된다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들에 대한 적색-녹색 색상 구별을 강화한다. 이 OD는 또한, 변색성 착색제를 이용하지 않고, 일광 등의 자연 조명 및 형광등을 포함한, 복수의 조명 소스 하에서 (중립 틴트 또는 거의 중립 틴트를 포함한) 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트의 색상 항등성을 나타낸다. 투과 스펙트럼(2310)은, 약 425 nm(2320), 460 nm(2330), 490 nm(2340), 580 nm(2350) 및 610 nm(2360)에서 피크 흡수를 갖는 5개의 비-변색성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 이 스펙트럼은, 불변이도록, 즉, 변색성이 아니도록 설계되고 구성될 수 있다. 비-변색성 염료는 또한, 상이한 조명 조건들, 예를 들어 일광, 형광등, 백열등, 및 LED 등 하에서 CPM의 고성능을 달성하기 위해 투과 스펙트럼을 수정하는데 이용되었다. 이 OD에 이용되는 각각의 착색제는, 이들 착색제의 흡수 두께 2 mm 당 0.1 내지 250 마이크로몰의 농도를 포함할 수 있다.

도 23은 OD의 투과 스펙트럼(2310) 또는 380 nm 내지 780 nm의 적어도 4색성 투과 스펙트럼에서 적어도 4개의 통과-대역을 보여주는 플롯(2300)을 나타낸다. 정지-대역은, 425 nm(2320), 460 nm(2330), 490 nm(2340), 535 nm(2370), 580 nm(2350) 및 610 nm(2360)에 중심을 둔다. 통과-대역은, 380 nm(2380), 450 nm(2381), 475 nm(2382), 510 nm(2383), 600 nm(2384) 및 670 nm(2385)에 중심을 둔다.

스펙트럼(2310)은, 플롯(2300)에서는 피크 투과율 파장이 460 nm보다 짧은, 2개의 통과-대역인, 통과-대역(2380), 통과-대역(2381)으로 도시된, 적어도 하나의 통과-대역, 플롯(2300)에서는 피크 투과율 파장이 461 nm 내지 540 nm인, 2개의 통과-대역인, 통과-대역(2382), 통과-대역(2383)으로 도시된, 적어도 하나의 통과-대역, 피크 투과율 파장이 541 nm보다 긴 적어도 2개의 통과-대역(2384, 2385)를 갖고, 인접한 통과-대역들의 모든 쌍들의 중심들 사이에 적어도 5 nm의 분리가 있다. 예를 들어, 450 nm(2381) 및 475 nm(2382)에 중심을 둔 통과-대역들은, 한 쌍의 인접한 통과-대역들의 중심들이다. 475 nm(2382) 및 510 nm(2383)에 중심을 둔 통과-대역들도 역시, 한 쌍의 인접한 통과-대역들의 중심들이다. 500 nm 내지 550 nm의 평균 투과는, 570 nm 내지 590 nm의 평균 투과보다 높다.

450 nm(2320)보다 짧은 정지-대역의 중심은, 적어도 30%의 피크 흡광도를 가질 수 있다. 550 nm와 610 nm 사이에 중심을 둔 가장 피크-흡수성 정지-대역(2350)은, 적어도 30%의 피크 흡광도를 갖는다. 440 nm 내지 510 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 정지 대역(2330, 2340)은, 85% 미만의 피크 흡광도를 갖는다. 480 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 최고 피크 투과를 갖는 통과-대역(2383)은 20%보다 큰 피크 투과를 갖는다. 580 nm보다 긴 파장에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역(2360)이 존재한다.

CIE F11 조명 하에서 볼 때, Second Color Constant OD의 명도 CPM은 40이며, 육안으로는 57이다. 균등하게, CIE F11 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 70%이거나, 70이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 45% 및 45%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. CIE F2 조명 하에서 볼 때, Second Color Constant OD의 명도 CPM은 53이며, 육안으로는 81이다. 균등하게, CIE F2 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 66%이거나, 66이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 37% 및 45%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. CIE D65 조명 하에서 볼 때, Second Color Constant OD의 명도 CPM은 69이며, 육안으로는 96이다. 균등하게, CIE D65 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 72%이거나, 72이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 44% 및 49%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 명도에서의 변동은 40 이내이다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 암순응 광 투과율에서의 변동은 40% 이내이다.

도 24a는, F11 조명원 하에서 Second Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2400a)을 나타낸다. 선택된 파스텔 및 포화된 Munsell 색상 색역들이 이용된다. 중립(2420a)으로부터, OD의 WP(2410a)는, <u,v> 좌표에서 0.01, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 최소한으로 편이된다. OD의 WP(2410a)의 색조는, 육안의 WP로부터, 실질적으로 황색-녹색, 황색, 황색-적색, 적색 또는 자주색 색조를 향해 편이되었다.

도 24b는 F2 조명원 하에서 Second Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2400b)을 나타낸다. 동일한 파스텔 및 포화된 Munsell 색상들이 도 24a로부터 이용된다. 중립(2420b)으로부터, OD의 WP(2410b)는, 청색을 향하여 〈u, v〉 좌표에서 0.002, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 최소한으로 편이된다. 육안(2420b)의 WP로부터의 외관적 틴트(2410b)의 이러한 낮은 WPS는, 시각적으로 인지불가능한 것으로 간주될 수 있다.

도 24c는 D65 조명원 하에서 Second Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2400c)을 나타낸다. 동일한 파스텔 및 포화된 Munsell 색상들이 도 24a 및 도 24b로부터 이용된다. 중립(2420c)으로부터, OD의 WP(2410c)는, <u,v> 좌표에서 0.006, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 최소한으로 편이된다. OD의 WP(2410c)의 색조는, 육안의 WP(2420c)로부터, 실질적으로 녹색, 황색-녹색, 황색, 황색-적색 또는 적색 색조를 향해 편이되었다.

조명원이 CIE D65, F2 및/또는 F11 사이에서 변할 때 OD의 WPS들에서의 변동은 uv 좌표에서 0.07 이내이다. OD의 단일 패스 WP(2410b), 즉, 단일 패스 외관적 틴트는, CIE D65(2410c, 2420c) 및/또는 CIE F11(2410a, 2420a)에 의해 조명될 때의 경우보다, CIE F2에 의해 조명될 때 육안의 WP(2420b)의 v-값에 비해 더 작은(또는 덜 큰) v-값과 함께 더 청색이다. OD의 외관적 틴트는, D65 및/또는 F11 하에서보다 CIE F2 하에서 더 청색이거나 덜 황색으로 나타난다.

도 24a, 도 24b 및 도 24c의 경우, 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(2440a, 2440b, 2440c), 파스텔 Munsell 색역(2540a, 2540b, 2540c), 및 WP(2420a, 2420b, 2420c)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(2430a, 2430b, 2430c), 파스텔 Munsell 색역(2460a, 2460b, 2460c) 및 WP(2410a, 2410b, 2410c)를 마킹한다.

CIE F11 하에서, Second Color Constant OD는, 21.7%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 청색 색상들 양쪽 모두는, 황색을 향하여 최소한으로 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 모든 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 동일하게 유지되었다. 따라서, 색조가 보존된다. CIE F2 하에서, Second Color Constant OD는, 56.2%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 색역들(2460b, 2430b) 양쪽 모두는 청색을 향하여 편이되지 않았다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 완전히 동일하게 유지되어, 색조들이 보존되었다. CIE D65 하에서, Second Color Constant OD는, 42.5%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 청색 색상들 양쪽 모두는, 황색을 향하여 최소한으로 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 완전히 동일하게 유지되어, 색조들이 보존되었다. 조명원이 CIE F2, D65 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 RG_LI 색상 차이 백분률에서의 변동은 70% 이내이다.

CIE D65 조명 하에서 및 Second Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색, 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 적색, 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.5 또는 0.5 내지 5.0, (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 적색, 녹색 색상 세트에 의해 표현될 때 1.4 또는 0.5 내지 5.0. CIE F11 조명 하에서 및 Second Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, 0.9 또는 0.5 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.1 또는 0.5 내지 5.0. CIE F2 조명 하에서 및 Second Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상 세트에 의해 표현될 때, 1.0 또는 0.5 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상 세트에 의해 표현될 때, 0.7 또는 0.5 내지 5.0.

OD를 통해 볼 때, 조명원이 CIE F2, D65 및 F11 사이에서 변할 때 적색-녹색 LD들에서의 변동은, Ishihara와 Munsell 색상 세트들 양쪽 모두에 대해, 5.0 이내이다.

Second Color Constant OD는, (1) RG_LI 색상 차이를 증가시키거나 및/또는 (2) Munsell 및/또는 Ishihara 적색 및 녹색 색상 세트들 사이의 LD를 증가시킴으로써, 적색이상자, 녹색이상자, 및 정상인들이, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을 더 잘 구별하는 것을 허용한다. Second Color Constant OD는 다양한 조명 환경들 하에서 전술된 단일 패스 외관적 틴트들(WP들) 사이의 색상 차이들이 최소, 예를 들어 육안으로는 WPS에서 0.07 미만이거나, 및/또는 외관적 틴트들이 황색, 청색, 녹색 또는 적색 등의 수락가능한 색조이므로, 색상 일정이거나 거의 색상 일정인 것으로 간주된다.

도 25는, 색상 일정 OD의 형태로 구현된, 광학 디바이스의 투과 스펙트럼(2510)을 보여주는 플롯(2500)을 나타낸다. 이 OD는 Third Color Constant OD라고 지칭된다. 이 OD는, CVD를 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들에 대한 적색-녹색 색상 구별을 강화한다. 이 OD는 또한, 변색성 착색제를 이용하지 않고, 일광 등의 자연 조명 및 형광등, LED, 백열등을 포함한, 복수의 조명 소스 하에서 (중립 틴트 또는 거의 중립 틴트를 포함한) 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트의 색상 항등성을 나타낸다. 투과 스펙트럼(2510)은, 간섭 및/또는 루게이트 박막 등의, 박막을 이용하여 구성될 수 있다. TiO2 및 SiO2의 13개의 교대 층은, 각각, 2.35 및 1.48의 평균 굴절률을 갖는 간섭 박막 층 재료로서 이용될 수 있다. 각각의 TiO2 층은 400 nm 내지 480 nm의 물리적 두께를 갖는다. 각각의 SiO2 층은 240 nm 내지 320 nm의 물리적 두께를 갖는다. 적어도 하나의 투과 정지-대역(2520)은 대략 575 nm, 또는 540 nm 내지 605 nm에 중심을 둔다. 정지-대역(2520)은, RG_LI 색상 차이 및/또는 RG_Total 색상 차이에 의해 측정되는 OD의 RG 색상 분리 능력을 강화하도록 설계되고 구성된다. 이 정지-대역은 또한, OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트 및 수용자의 색각의 색상 밸런스 또는 색상 제어에 기여한다.

스펙트럼(2510)은, 539 nm 미만에 중심을 둔, 플롯(2500)에서 정지-대역(2530), 정지-대역(2540), 정지-대역(2550)으로서 예시된, 적어도 하나의 정지-대역을 갖는다. 스펙트럼(2510)은, 606 nm 초과에 중심을 둔, 정지-대역(2560), 정지-대역(2570), 정지-대역(2580)으로서 예시된, 적어도 하나의 정지-대역을 갖는다. 이들 정지-대역은, OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트를 추가로 색상 밸런싱 조정하거나 색상 제어할 뿐만 아니라 OD의 색상 분리 능력을 강화하기 위해 포함될 수 있다. 약 430 nm(2540) 및 395 nm(2550) 등의, 470 nm보다 짧은 피크 파장을 갖는 하나 이상의 정지-대역이 있다.

완전히 또는 부분적으로 하나 이상의 박막에 의해 구성된 유효 투과 스펙트럼의 경우, 스펙트럼 정지 대역은, 적어도 8 nm의 반사율의 FWHM, 적어도 25%의 피크 반사율을 가질 필요가 있고, 그 피크 반사율 파장은 파장들의 또 다른 더 반사성 영역의 피크 반사율 파장의 20 nm이내에 있지 않다. 투과 스펙트럼 그래프에서, 반사율 및/또는 흡광도는 그래프에서 음의 공간이다. 전술된 정지-대역에 추가하여, 또 다른 예시적인 정지-대역은 745 nm(2570)에 중심을 둔다. 475 nm에 중심을 둔 로컬 반사율 영역은 일반적으로 정지-대역(2590)이라고 지칭되지 않는다.

이 스펙트럼은, 불변인 것으로 설계 및 구성된다, 즉, 변색성이 아니다. 박막 재료, 퇴적 방법, 및 층 두께는, OD의 투과 스펙트럼을 수정하여, 상이한 조명 조건들, 예를 들어, 일광, 형광등, 백열등 및 LED 등 하에서, CPM의 고성능을 달성하는데 이용될 수 있다. 박막 퇴적 방법은 널리 공지되어 있고, 물리적 퇴적(PD) 및/또는 화학적 퇴적(CD)을 포함할 수 있다. CD에는, 도금, 증기 퇴적, 용액 퇴적, 코팅 등의 수많은 기술이 있다. PD에는, 열 증발, 분자 빔 에피택시, 스퍼터링 및 기타 다수를 포함하는 수 많은 기술이 있다. (조성물 층들을 포함한) 퇴적된 완전한 박막은, OD의 다른 바람직한 속성(경도, 소수성, 눈부심 방지 등)을 강화하기 위해 2개 이상의 기판 층들 사이에 라미네이트되거나 추가 재료에 의해 코팅되거나 또는 하나 이상의 재료로 둘러싸이는 등의, 후처리될 수 있다.

CIE F11 조명 하에서 볼 때, Third Color Constant OD의 명도 CPM은 49이며, 육안으로는 57이다. 균등하게, CIE F11 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 86%이거나, 86이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 69% 및 63%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. CIE F2 조명 하에서 볼 때, Third Color Constant OD의 명도 CPM은 60.7이며, 육안으로는 81이다. 균등하게, CIE F2 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 75%이거나, 75이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 49% 및 62%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. CIE D65 조명 하에서 볼 때, Third Color Constant OD의 명도 CPM은 78이며, 육안으로는 96이다. 균등하게, CIE D65 조명 하에서, OD의 명도는 육안을 이용한 경우의 81%이거나, 81이거나, 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 59% 및 64%이거나, 양쪽 모두가 5% 내지 95%이다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 명도에서의 변동은 40 이내이다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 명순응 광 투과율에서의 변동은 50% 이내이다. 조명원이 CIE D65, F2 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 암순응 광 투과율에서의 변동은 50% 이내이다.

도 26a는, F11 조명원 하에서 Third Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2600a)을 나타낸다. 선택된 파스텔 및 포화된 Munsell 색상 색역들이 이용된다. 중립(2620a)으로부터, OD의 WP(2610a)는, <u,v> 좌표에서 0.003, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 최소한으로 편이된다. 중립(2620a)으로부터, OD의 WP(2610a)의 색조는 실질적으로 녹색, 황색-녹색, 황색, 황색-적색, 적색 또는 자주색 색조를 향해 편이된다.

도 26b는 F2 조명원 하에서 Third Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2600b)을 나타낸다. 동일한 파스텔 및 포화된 Munsell 색역들이 도 26a로부터 이용된다. 중립(2620b)으로부터, OD의 WP(2610b)는, <u,v> 좌표에서 0.02, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이된다. 중립(2620b)으로부터, OD WP(2610b)의 색조는 실질적으로 녹색, 청록색, 청색 또는 자주색 색조를 향해 편이되었다.

도 26c는 D65 조명원 하에서 Third Color Constant OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(2600c)을 나타낸다. 동일한 파스텔 및 포화된 Munsell 색역들이 도 26a 및 도 26b로부터 이용된다. 중립(2620c)으로부터, OD의 WP(2610c)는, <u,v> 좌표에서 0.014, 또는 0.001 내지 0.2 거리 단위만큼 편이된다. 중립(2620c)으로부터, OD WP(2610c)의 색조는 실질적으로 녹색, 청록색, 청색 또는 자주색 색조를 향해 편이되었다.

OD의 단일 패스 WP(2610a), 즉, 단일 패스 외관적 틴트는, CIE D65(2610c, 2620c) 및/또는 CIE F2(2610b, 2620b)에 의해 조명될 때의 경우보다, CIE F11에 의해 조명될 때 육안의 WP(2620a)의 v-값에 비해 더 큰(또는 덜 작은) v-값과 함께 더 황색(또는 덜 청색)이다. OD의 외관적 틴트는, D65 및/또는 F2 하에서보다 CIE F11 하에서 더 황색이거나 덜 청색으로 나타난다.

더 큰 값은, 덜 작은 값과 균등한 의미를 가지며, 그 반대도 마찬가지다.

인간 색각에서의 색채 적응으로 인해 임의의 조명원 또는 조명원들의 조합 하에서의 육안의 WP는 중립으로 간주된다. 채도-, 색조- 및/또는 명도 편이를 포함한, WP 색상 편이(즉, WP 변화)는, 다른 베이스라인이 명시되지 않는 한, 디폴트로, 색채적으로-적응된 중립으로부터 편이된다.

도 26a, 도 26b 및 도 26c의 경우, 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자 또는 정상 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(2640a, 2640b, 2640c), 파스텔 Munsell 색역(2650a, 2650b, 2650c), 및 WP(2620a, 2620b, 2620c)를 마킹한다. 두꺼운 실선, 두꺼운 파선 및 중실 정사각형은, 각각, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자 또는 정상 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(2630a, 2630b, 2630c), 파스텔 Munsell 색역(2660a, 2660b, 2660c) 및 WP(2610a, 2610b, 2610c)를 마킹한다.

CIE F11 하에서, Third Color Constant OD는, 18.7%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 청색 색상들 양쪽 모두는, 황색을 향하여 거의 인지불가능하게 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색역 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 동일하게 유지되어, 색조들이 보존되었다. CIE F2 하에서, Third Color Constant OD는, 56.7%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 색역들 양쪽 모두는, 청색을 향하여 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 동일하게 유지되어, 황색-녹색, 황색 및 오렌지색 색조들이 유지된다. 색조들은 거의 보존된다. CIE D65 하에서, Third Color Constant OD는, 36.3%, 또는 10% 내지 90%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 파스텔 및 포화된 색역들 양쪽 모두는, 청색을 향하여 편이된다. 색조 편이(HS) CPM의 측면에서, 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 거의 동일하게 유지되어, 황색-녹색, 황색 및 오렌지색 색조들이 유지된다. 색조들은 OD를 이용하거나 이용하지 않고 볼 때 보존된다.

조명원이 CIE F2, D65 및 F11 사이에서 변할 때 OD의 RG_LI 색상 차이 백분률에서의 변동은 70% 이내이다. CIE F11 조명 하에서 및 Third Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상에 의해 표현될 때, 0.7 또는 0.1 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상에 의해 표현될 때, 1.1 또는 0.1 내지 5.0. CIE D65 조명 하에서 및 Third Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상에 의해 표현될 때, -1.0 또는 -0.1 내지 -5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상에 의해 표현될 때, -0.7 또는 -0.1 내지 -5.0. 선택된 Munsell 및 Ishihara 색상들의 경우 녹색 색상들이 적색 색상들보다 명도에서 더 높다. CIE F2 조명 하에서 및 Third Color Constant OD를 통해 볼 때, 적색 및 녹색 색상 세트들의 적색-녹색 LD는 다음과 같다: (1) 이들 색상이 선택된 Munsell 색상에 의해 표현될 때, 0.9 또는 0.1 내지 5.0, 및 (2) 이들 색상이 선택된 Ishihara 색상에 의해 표현될 때, 1.0 또는 0.1 내지 5.0. 선택된 Munsell 및 Ishihara 색상들의 경우 적색 색상들이 녹색 색상들보다 명도에서 더 높다.

Third Color Constant OD는, (1) RG_LI 색상 차이를 증가시키거나 및/또는 (2) 이들 색상들 사이의 LD들을 변경시킴으로써, 적색이상자, 녹색이상자, 및 정상인들이, 이전에 혼동되던 적색, 녹색 및 파생 색상을 더 잘 구별하는 것을 허용한다. 틴트들이 청색들 및 황색들 또는 유사한 색조들이므로, Third Color Constant OD는 외관적으로 수락가능한 것으로 간주된다. Third Color Constant OD는, 일광, 및 CIE F2 등의 적어도 일부의 형광 소스(도 26b, 도 26c에 도시됨)에서 볼 때 색상 일정으로 간주된다. (도 26a에 도시된) CIE F11 등의, 적어도 일부의 형광 소스 하에서 볼 때 Third Color Constant OD는 외관적 중립으로 간주되거나 (거의 중립을 포함한) 중립 WP를 갖는다. F2, F11 및 D65 조명 조건 하에서, 육안으로 WPS에서 0.1 미만의 OD, 및/또는 외관적 틴트들은, 황색, 청색, 녹색 또는 이들 색조의 임의의 가능한 조합 등의, 수락가능한 색조이다.

CIE 표준 조명원과 함께 명도 차이 및/또는 RG_LI 색상 차이 백분률에서 증가된 성능을 달성하는 본 개시내용의 설명에 따라 설계되고 구성된 투과 스펙트럼을 갖는 임의의 광학 디바이스는, Farnsworth Munsell D-15 Test 및/또는 Ishihara Pseudo-Isochromatic Plate Test에 관한 사용자 성능을 개선시킨다.

도 27은 플롯(2700)을 도시하고, 도 28은 정상 색각에 더 가깝도록 YCV(황색 색각)를 보정하거나 부분적으로 보정하거나 개선하는 OD에 대한 투과 스펙트럼(2710), 색역 및 WP(2810)(및 관련 정보)를 집합적으로 보여주는 플롯(2800)을 나타낸다. 이 OD는 First YCV Correcting OD라고 지칭된다. 도 28에서, 더 작은 색역은 Munsell 파스텔 색역들 2820, 2830, 2840이고, 더 큰 색역은 Munsell 포화된 색역들 2850, 2860, 2870이다. 파선들은, 보정되지 않은 YCV 색역들 2840, 2870을 나타내고, 점선들은 OD(2820, 2860)를 이용하여 본 개선된 YCV 색역을 나타내고, 실선들은 정상 색각 색역들 2830, 2850을 나타내고, 정사각형은 보정되지 않은 YCV의 WP(2880)를 마킹하고, 다이아몬드는, OD-개선된 YCV의 WP(2891)를 마킹하고, 원은 정상 색각의 WP(2890)를 마킹하고, 삼각형은 OD의 단일 패스 WP(2810) 또는 외관적 틴트를 마킹한다. 파스텔(2840) 및 포화된(2870) 색역들은, 보정되지 않은 YCV의 BY_LI 색상 차이가 정상 색각(2830, 2850)의 색상 차이보다 훨씬 작음을 나타낸다. 이 CPM은 Munsell 청색 색상 세트와 Munsell 황색 색상 세트를 구별하는 능력을 측정하므로, 이 CPM의 더 높은 값들은, 본 명세서에서 설명된 투과율, 흡수 및/또는 반사율 스펙트럼을 갖는 OD를 통해 볼 때 청색-황색(유사한 색상들을 포함) 색상 구별에 있어서 향상을 보여준다. 파생 CPM인 BY_LI 색상 차이 백분률은 이 YCV 개선을 백분률로서 측정한다.

YCV의 보정 OD의 WP(2810) 및 WPS는 디바이스의 외관적 틴트를 측정하기 위한 중요한 CPM이다. WPS(White Point Shift)가 너무 크다면, OD는, 아마도 관찰자가 수락할 수 없는 정도까지, 눈에 띄는 틴트를 가질 수 있다. 개선되지 않은 YCV의 WP(2880), WPS에 비해 개선된 또는 보정된 YCV의 WP(2891) 및 WPS도 역시, OD 이용으로 인해 YCV에서의 개선을 측정하기 위한 중요한 CPM이다.

도 27은 YCV-보정 OD의 예시적인 투과 스펙트럼(2710)을 보여주는 파선을 갖는 플롯(2700)을 나타낸다. 점선은, 황색화된 인간 수정체(HCL) 또는 황색 인공 IOL의 전형적인 투과 스펙트럼(2720)을 도시한다. 실선은, 황색 HCL들 또는 IOL들 및 보정 OD로 구성된 광학 시스템의 유효 투과 스펙트럼(2730)을 도시한다. 이 광학 시스템은, 눈의 원추 세포들에 의해 검출되고 뇌에 의해 해석되는 투과된 광이 YCV를 형성하지 않거나 감소된 YCV를 갖도록, 입사광의 투과를 수정한다. OD의 투과 스펙트럼(2710)은, 그 피크 흡수가 425 nm(2740), 575 nm(2750), 590 nm(2760), 640 nm(2770) 및 665 nm(2780)에 있는 5가지 염료를 이용하여 설계 및 구성된다. 이 OD에 이용되는 각각의 착색제는, 이들 착색제를 포함하는 OD의 흡수 두께 2 mm 당 0.1 내지 350 마이크로몰의 농도를 갖는다.

YCV-보상 OD의 투과 스펙트럼(2710)은, 그 피크 흡수 또는 반사 파장이 540 nm 내지 610 nm인 적어도 하나의 정지-대역(2750), 및 그 피크 투과 파장이 440 nm 내지 520 nm인 적어도 하나의 통과-대역(2790)을 갖는다. 380 nm 내지 440 nm의 평균 투과율은 30% 미만이다.

OD에 이용된 착색제는, 일반적으로, 이들 착색제를 포함하는 OD의 흡수 두께 2mm 당 0.1 내지 500 마이크로몰의 농도를 갖는다. 변형에서, 특히 OD의 표면 내로 확산되는 것을 포함한, 착색제들의 하나 이상의 층이 표면 상에 퇴적되는 코팅을 갖는 변형에서, 이들 착색제의 농도는 10 마이크로몰 내지 50,000 마이크로몰의 범위일 수 있다. 염료는, 폴리카보네이트 유형의 수지 내에 배합된 다음, 두께 2.0 mm 및 직경 100 mm의 OD로 압출 몰딩될 수 있다. 염료는, 딥, 스프레이 또는 스핀 코팅 기술을 통해 폴리카보네이트 유형의 수지 상에 코팅될 수 있다. 염료를 포함하는 코팅의 두께는 150 마이크론 미만이다. 이 두께는 OD 표면에 걸친 평균 두께일 수 있다.

CIE D65 조명에서, First YCV Correcting OD의 BY_LI 색상 차이 백분률은 33.2% 또는 10% 내지 90%이다. OD의 명도는 78이거나 육안 명도의 78%(OD가 안과 응용에 이용될 수 있음)이거나, 78이거나, 또는 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 53% 및 69%이거나, 양쪽 모두가 10% 내지 90%이다. OD의 WP(2810) 색조는, 청색, 청록색, 녹색 또는 자주색이다. WPS는 0.005로서, 단일 패스 틴트에서 거의 인지불가능한 파스텔-색상의 OD이다. WPS는 0.001 내지 0.05이다.

D65 조명에서, First YCV Correcting OD를 이용할 때 보정되지 않은 YCV(2880) 및 개선된 YCV(2891)의 WP 색조들은 양쪽 모두 황색이다. 보정되지 않은 YCV의 WPS는 0.055이고, 개선된 YCV의 WPS는 0.041이다. YCV의 WPS는 0.014 감소하거나 0.001 내지 0.2 감소한다.

CIE F2 조명에서, First YCV Correcting OD의 BY_LI 색상 차이 백분률은 49.2% 또는 10% 내지 90%이다. OD의 명도는 육안만으로의 색각의 명도의 72%, 또는 72, 또는 50 내지 100이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 45% 및 60%이거나, 양쪽 모두가 10% 내지 90%이다. OD의 WP 색조는, 적색, 황색-적색, 황색, 자주색 또는 청색이다. WPS는 0.004로서, 단일 패스 틴트에서 거의 인지불가능한 파스텔-색상의 OD이다. 이러한 WPS는 0.001 내지 0.05이다.

F2 조명 하에서, First YCV Correcting OD를 이용할 때 보정되지 않은 YCV와 개선된 YCV 양쪽 모두의 WP 색조는 황색이다. 보정되지 않은 YCV의 WPS는 0.038이고, 개선된 YCV의 WPS는 0.031이다. OD를 통해 본 YCV의 WPS는 보정되지 않은 YCV로부터 0.007 감소하거나, 0.001 내지 0.2 감소한다.

도 29는 플롯(2900)을 도시하고, 도 30은 정상 색각에 더 가깝도록 YCV를 보정하거나 개선하는 OD에 대한 투과 스펙트럼(2910) 및 WP(3030)(및 관련 정보)를 보여주는 플롯(3000)을 나타낸다. 이 OD는 Second YCV Correcting OD라고 지칭된다. 도 30에서, 더 작은 색역은 Munsell 파스텔 색역(3050)이고, 더 큰 색역은 Munsell 포화된 색역(3040)이다. 실선은 정상 색각(3040, 3050)을 나타낸다. 정사각형은 보정되지 않은 YCV의 WP(3060)를 마킹하고, 다이아몬드는 OD를 통해 본 개선된 YCV의 WP(3010)를 마킹하고, 원은 정상 색각의 WP(3020)를 마킹하고, 삼각형은 OD의 단일 패스 WP(3030)를 마킹한다.

도 29는 YCV-보정 OD의 투과 스펙트럼(2910)의 한 예의 파선을 도시하는 플롯(2900)을 나타낸다. 점선은, 황색화된 HCL 또는 황색 인공 IOL의 전형적인 투과 스펙트럼(2920)을 도시한다. 실선은, 황색 HCL 또는 IOL 및 보정 OD로 구성된 광학 시스템의 유효 투과 스펙트럼(2930)을 도시한다. 이 광학 시스템은 입사광의 투과를 수정한다. OD의 투과 스펙트럼(2910)은, 그 피크 흡수가 대략 430 nm(2940), 560 nm(2950), 575 nm(2960), 590 nm(2970), 610 nm(2980) 및 665 nm(2990)에 중심을 두고 있는 6가지 염료를 이용하여 설계 및 구성된다.

YCV-보상성 OD의 투과 스펙트럼(2910)은 적어도 하나의 정지-대역을 갖도록 설계되고, 540 nm 내지 620 nm의 피크 흡수 또는 반사 파장을 갖는, 2개의 정지-대역, 정지-대역 2950, 정지-대역 2970이 도시되어 있으며, 440 nm 내지 520 nm의 피크 투과 파장을 갖는 적어도 하나의 통과-대역(2991)이 도시되어 있다. 380 nm 내지 440 nm의 평균 투과율은 30% 미만이다. 설명된 정지-대역의 FWHM은 10 nm 내지 150 nm이다. 설명된 통과-대역의 FWHM은 대략 120 nm이다.

CIE D65 조명에서, Second YCV Correcting OD의 BY_LI 색상 차이 백분률은 90.8%, 또는 10% 내지 110%이다. OD의 명도는 54 또는 육안 명도의 54%이거나, 30 내지 90이다. OD의 명순응 및 암순응 광 투과율은, 각각, 23% 및 38%이거나, 양쪽 모두가 10% 내지 90%이다. OD의 WP(단일 패스, 3030) 색조는, 청색, 청록색, 녹색 또는 자주색이다. WPS는 0.006으로서, 단일 패스 틴트에서 거의 인지불가능한 파스텔-색상의 OD이다. WPS는 0.001 내지 0.02이다.

D65 조명에서, Second YCV Correcting OD를 이용할 때 보정되지 않은 YCV(3060) 및 개선된 YCV(3010)의 WP 색조는 양쪽 모두가, 황색, 오렌지색(즉, 황색-적색), 황색-녹색 또는 녹색이다. 보정되지 않은 YCV의 WPS는 0.055이고, 개선된 YCV의 WPS는 0.034이다. OD를 통해 본 YCV의 WPS는 보정되지 않은 YCV로부터 0.021 감소하거나, 0.001 내지 0.2 감소한다.

YCV를 개선 또는 보정하기 위한 OD들의 구성은, (1) 염료 및 안료 등의 착색제를 OD의 기판에 주입하거나, OD의 하나 이상의 층의 표면을 포함한, OD의 하나 이상의 표면 상에 코팅하는 것, (2) 간섭 및 루터게이트 필름 등의 박막을, OD의 하나 이상의 표면을 포함한, OD의 하나 이상의 층의 표면 상에 퇴적하는 것; 및, (3) 하나 이상의 염료 및 하나 이상의 박막을 적용하는 전술된 기술들의 임의의 조합과 동일한 기술들의 임의의 조합의 범주하에 모두 놓여 있는, 적색-녹색 CVD에 대한 것들과 동일한 기술 치환들을 따른다. 구성시 착색제 및/또는 박막의 이용의 목적은, BY_LI 색상 차이, BY_LI 색상 차이 백분률, 명도, 상이한 조명들을 포함한 상이한 관찰 조건들 하에서 OD의 및/또는 OD를 통해 보는 YCV를 갖는 관찰자의 외관적 틴트(WP, WPS, WP 색조)로 구성된, CPM의 원하는 투과 스펙트럼, 값들을 생성하는, OD로부터의 투과 스펙트럼, 또는 OD들의 집합된 시스템으로부터의 유효 스펙트럼을 생성하는 것이다.

BY_LI 색상 차이 백분률을 증가시키거나 및/또는 YCV의 WPS를 감소시키는 본 개시내용의 설명에 따라 설계되고 구성되는 투과 스펙트럼을 갖는 임의의 광학 디바이스는 사용자의 YCV를 개선시킨다. YCV에 대한 한 테스트는, Munsell 100 Hue Test이다.

임의의 OD에 대해, 제조 동안 및 제조이후의 추가적인 표면 코팅 및 처리 단계들은, 추가적인 색상을 OD에 부여하거나, 가시 스펙트럼의 추가 억제를 통해 OD의 유효 투과 스펙트럼을 변경하거나, 및/또는 착색제 및/또는 박막의 선행 스펙트럼 억제를 줄일 수 있다. 예를 들어, 선글라스에서 스펙트럼 변경은, 반사 코팅, 즉, "OD"로부터의 외관적 반사 또는 OD 상의 틴트를 위해 종종 이용되는, "미러" 또는 "플래시" 코팅의 투과 스펙트럼을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안과용 렌즈에서, 이러한 스펙트럼 대체는, 반사 방지(AR) 코팅 또는 OD 수지의 본래 색상에 기인할 수 있다. 일단 OD의 유효 목표 투과 스펙트럼이 결정되고 나면, 전술된 스펙트럼 변경은, 이러한 목표 스펙트럼을 380 nm 내지 780 nm까지의 각각의 1 nm 파장에서의 스펙트럼 변경으로 나눔으로써, OD의 유효 목표 스펙트럼으로부터 할인된다. 그 다음, 결과적인 투과 스펙트럼은, OD를 위한 하나 이상의 기판 상으로의 또는 하나 이상의 기판 내로의, 하나 이상의 착색제 및/또는 하나 이상의 박막에 의해 구성된다.

도 31은, 색상들의 밝기 또는 명도 증가가 색상들의 채도 또는 색도(3110, 3120, 3130)를 증가시키고 그 반대도 마찬가지인 Hunt Effect를 나타내는 플롯 3100을 포함한다. Hunt Effect는, 색상의 휘도 또는 명도가 증가함에 따라 색상의 색도 또는 색채 대비가 증가하거나, 색상의 휘도 또는 명도가 감소함에 따라 색상 대비가 감소하는 색상 현시 현상(color appearance phenomenon)이다. 전자 디스플레이 등의 많은 광학 응용에서, 디스플레이의 명도 또는 밝기는 높거나 더 낮은 레벨로부터 증가되고, 이것은, 색상들의 채도(포화)를 증가시킨다. 이러한 채도는 색상 구별에서 도움을 증가시킨다. 그러나, 색상 자극 소스의 명도 또는 밝기의 증가는, 눈에 대한 불편함, 눈의 피로 및 잠재적으로 다른 의학적 및/또는 시각적 문제를 생성할 수 있다.

명도 또는 밝기 문제를 극복하기 위해, 광학 디바이스는 색상 자극 소스의 명도 또는 밝기를 증가시킬 필요없이, 적색, 녹색, 청색, 황색 및 파생 색상 세트들의 RG_LI 색상 차이 백분률, RG_LI 색상 차이, BY_LI 색상 차이 백분률 및/또는 BY_LI 색상 차이를 증가시킨다. 게다가, 이러한 광학 디바이스를 이용할 때, 색상 자극 소스의 명도 또는 밝기는 동일하게 유지되거나, Hunt's Effect로 인한 색상 채도에서의 임의의 동반되는 감소가 상기 광학 디바이스들에 의해 중화되거나 감소되도록 하는 레벨로 감소될 수 있다. 구체적으로, RG_LI 색상 차이 백분률 및/또는 BY_LI 색상 차이 백분률을 1%만큼 증가시키는 능력을 갖는 광학 디바이스는, 이들 색상 자극의 1% 명도 감소로부터의 이들 색상의 채도 감소를 중화시킬 수 있다.

관찰자에게, 색상 자극의 명도 감소는, 광학 디바이스의 명도 감소와 동일한 양이며, 이것은 조명원에서 육안으로 볼 때의 베이스라인으로부터 측정된다. 보조받지 않은 또는 육안 시력은, 380 nm 내지 780 nm에서 100% 투과율을 가진 광학 디바이스를 통해 보는 것과 비색적으로 및 광도적으로 균등하다.

예를 들어, Second Rose-Tinted OD는 77.4%의 RG_LI 색상 차이 백분률을 갖는다. 이 OD는, 적색 및 녹색 색상(및 그 파생 색상)의 최대 77.4%의 명도 감소로부터의 이들 색상의 채도 감소를 중화하는 능력을 갖는다. 이들 색상의 이러한 명도 감소는, (1) 색상 자극 소스의 최대 77.4%까지의 명도 감소, (2) Second Rose-Tinted OD의 최대 77.4%까지의 명도 감소, 또는 (3) 이들 2가지 경우의 조합에 기인할 수 있다. 소스 명도가 96인 CIE D65 조명 하에서, Hunt's Effect를 중화하기 위하여, 광학 디바이스의 최대 77.4%의 명도 감소는 광학 디바이스의 명도가 D65 하에서 22 이상이 되게 한다. 유사하게, 자체-소스 명도가 81인 CIE F2 조명 하에서, Hunt's Effect를 중화하기 위하여, 광학 디바이스의 최대 77.4%의 명도 감소는 광학 디바이스의 명도가 F2 하에서 18 이상이 되게 한다. 유사하게, 자체-소스 명도가 57인 CIE F11 조명 하에서, Hunt's Effect를 중화하기 위하여, 광학 디바이스의 최대 77.4%의 명도 감소는 광학 디바이스의 명도가 F11 하에서 13 이상이 되게 한다.

또 다른 예에서, 색상 자극의 밝기 또는 명도가 증가하여, Hunt Effect를 개시한다. 그러나, 그 증가는 본 개시내용에서의 광학 디바이스들의 이용으로 인해 그렇게 크지 않으며, 여기서 광학 디바이스들은, 자극의 명도 또는 밝기를 증가시키지 않으면서 색상 채도 및 구별을 증가시킨다.

광학 디바이스는, 렌즈, 선글라스 및 안과, 유리, 콘택트 렌즈, 광학 필터, 전자 디스플레이, 윈드실드, 안구내 렌즈(IOL), 인간 수정체(HCL), 윈도우, 및 플라스틱을 포함할 수 있다. 광학 디바이스는, 기하학적 형상, 굴절률 및 두께를 포함한, 임의의 광 전력, 곡률 및/또는 기타의 적절한 특성을 가질 수 있다.

착용자 또는 수용자에 의해 인지되는 색상 강화 또는 색상 보정 광학 디바이스의 외관적 색상 틴트는, 외부 관찰자에 의해 인지되는 것과는 상이할 수 있다. 도 32a는 묘사(3200a)를 도시하고, 도 32b는 OD 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, OD에 의해 한번 필터링되는(3210a, 3210b) 입사 또는 외부 광원(3260a, 3260b)으로 인한 것을 나타내는 묘사(3200b)를 도시한다. OD(3220a, 3220b)는 OD의 착용자(3230a, 3230b)에게 단일 패스 필터(3210a, 3210b)로서 작용하고 있다. 입사 광은 또한, 착용자 또는 수용자에 도달하기 전에 OD에 의해 최소한으로 또는 부분적으로 반사될 수 있다.

외부 관찰자(3240a, 3240b)에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, OD(3220a, 3220b)에 의해 2번 필터링되는(3250a, 3250b) 반사 광 경로에 기인한다. 더 일반적으로, 반사 광 경로는, 외부 광이 OD를 통해 이동하고, 백스톱 표면(3290a, 3290b), 예를 들어 외부 OD(3220a)의 경우 착용자의 피부, 콘택트 렌즈(3220b)의 경우 착용자 눈의 홍채 또는 공막과 접촉하고, OD를 통해 다시 반사되거나 부분적으로 반사될 때 외부 광이 OD에 의해 한 번 필터링되고(3270a, 3270b), 광선이 외부 관찰자(3240a, 3240b)에 도달할 때까지 OD에 의해 2번째 필터링되는(3280a, 3280b) 프로세스를 기술한다. OD는 외부 관찰자에게 이중 패스 필터(3250a, 3250b)로서 작용하고 있다.

외부 관찰자에 의해 보여지는 틴트를 제어함에 있어서, 추가적인 복잡성이 수반된다. 이들은 다음을 포함한다: (1) OD와 접촉하는 광은, OD에 의해, 최소한으로, 부분적으로 또는 완전히 반사되어, 외부 관찰자가 볼 때 "미러" 또는 눈부심 효과를 유발할 수 있고, (2) 백스톱 표면의 광 흡수 속성은 외부 관찰자에 의한 OD의 인지된 외관적 틴트에 기여할 수 있고, (3) OD 착용자 뒤쪽으로부터의 광 등의, 다른 외부 광이 OD를 통과하여 외부 관찰자에 도달할 수 있고, (4) 백스톱 표면은 가시광 스펙트럼의 소정의 파장을 선택적으로 흡수하고 다른 파장들을 부분적으로 반사할 수 있다. 더욱이, 이 반사된 광은, 외부 관찰자에 도달하기 전에, 색상 강화기일 수도 있는 OD에 의해 한번 더 필터링된다. 설명된 복잡성과 함께, OD에 의한 이러한 이중 필터링 프로세스는, 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 전체 이중 패스 외관적 틴트를 설계하는데 포함될 수 있다.

단일 패스 및 이중 패스 광 필터링은, OD 착용자 및 외부 관찰자에 의해 인지될 때 하나의 OD(3220a, 3220b)에 외관적 틴트를 부여한다. 이들 2개의 유형의 틴트는 일반적으로 상이한 색상들을 가지며, 때때로 동일한 색상이거나 실질적으로 동일한 색상일 수 있다. OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트는, 녹색, 호박색, 중립 회색, 청색 또는 기타 임의의 색상을 포함한다. 녹색 틴트는 G-15를 포함하고 호박색 또는 갈색 틴트 B-15를 포함한다. 외관적 틴트는 또한, 콘택트 렌즈 등의 소정 렌즈에 대한 틴트를 취급하는 것을 포함한다.

1976 CIE LAB 색상 현시 모델(CAM)은, (수용자 또는 내부 관찰자 포함한) OD 착용자 또는 외부 관찰자에 의해 인지된 OD의 백색점(WP) 또는 외관적 틴트를 평가하는데 이용된다. 착용자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, 착용자에게 도달하기 전에 조명원으로부터의 광의 단일 패스 필터(1회 필터링)로서의 OD의 투과 스펙트럼(T)을 이용하여 평가된다. 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, 외부 관찰자에 도달하기 전에 조명원으로부터의 광의 이중 패스 필터(2회 필터링)로서의 OD의 투과 스펙트럼의 제곱을 이용하여 평가된다. OD의 투과 스펙트럼의 이러한 제곱은 이중 패스 효과에 대한 파장 당 T²이다. 수학식 20은, CIE Luv, CIE Lab 및/또는 많은 다른 색상 시스템에서 이용되는 3자극 값들에서 이들 2개의 외관적 틴트를 평가하는데 이용될 수 있다.

조명원 또는 광원은, CIE 일광 D65, 광대역 형광등 F2 또는 3대역 형광 F11로 시뮬레이션된다. 조명원은, 단일 광원, 또는 일광 및 형광등 조명의 사무실 공간 등의, 복수의 상이한 소스들의 혼합된 소스일 수 있다.

OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트는, 상이한 조명 환경들을 시뮬레이션하는, 세트 {D65, F2, F11} 등의, 다양한 조명원 세트에 대해 소정 범위 내의 WP들에 있도록 제약될 수 있다. 이러한 제약은, 복수의 조명 환경들에서의 OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트들의 색상 항등성 평가의 경우에서와 같이, 단일 조명원, 개별적으로 복수의 조명원, 혼합된 방식으로 복수의 조명원, 및/또는 동시에 복수의 조명원에 대한 것일 수 있다. CIE 조명원 세트 {D65, F2, F11}는, 일광, 흐린 날씨, 형광등, 백열등 및 LED 등을 포함한, 본 발명에 이용된 많은 조명원들 중 한 예이다.

도 33은, 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트 또는 집합적으로 "외관적 틴트들"로 표기된 것에 관한 개시내용을 예시하기 위한 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 보여주는 플롯(3300)을 나타낸다. 실선은 광학 디바이스의 단일 패스 필터 투과 스펙트럼(3310(T))을 나타내고, 파선은 광학 디바이스의 이중 패스 필터 투과 스펙트럼(3320)(T²)을 나타낸다. 이 OD는, 색약(CVD)을 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들의 적색-녹색 색상 구별을 강화하도록 설계 및 제조될 수 있다. 이 OD는, 약 460 nm(3330, 3331), 500 nm(3340, 3341), 575 nm(3350, 3351), 595 nm(3360, 3361)에서 피크 흡수를 갖는 4개의 좁은 스펙트럼 흡수성 염료를 이용하여 구성되었다. T 및/또는 T²의 경우, 420 nm 내지 530 nm의 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 2개의 정지-대역(3330, 3331, 3340, 3341)과, 550 nm 내지 610 nm의 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 정지-대역(3350, 3360, 3361)이 존재한다. 임의의 2개의 정지-대역의 피크 투과율 파장들 사이에는 적어도 5 nm의 차이가 존재한다. 예를 들어, 각각의 스펙트럼에 대해, 플롯(3300)은, 임의의 2개의 피크 투과율 파장 사이에 적어도 대략 20 nm 차이가 있는, 460 nm(3330, 3331), 500 nm(3340, 3341), 575 nm( 3350, 3351) 및 595 nm(3360, 3361)에 실질적으로 중심을 둔 정지-대역을 나타낸다.

이 광학 디바이스의 기판은 폴리카보네이트이고, 임의의 플라스틱, 유리 또는 다른 광학적으로 적합한 재료로 형성될 수 있다. 4개의 염료는, 배합되고, 압출되고, 직경이 약 75 mm이고 두께가 2 mm인 렌즈 블랭크(lens blank)로 몰딩된다. 렌즈 블랭크는, 안경류를 위한 렌즈를 생성하기 위해 엣징, 절단 및/또는 표면 코팅될 수 있다. 이들 염료의 농도는, 10 마이크로몰 내지 200 마이크로몰의 범위이다. 이 광학 디바이스의 기판은, 콘택트 렌즈를 위한 아크릴 또는 하이드로겔 또는 실리콘 하이드로겔이거나, 또는 기타 임의의 광학적으로 적합한 재료일 수 있다. 일반적으로, 염료는 중합성 또는 공중합성 염료를 이용하는 것 등의, 물리적 혼합 및/또는 화학적 결합을 통해 콘택트 렌즈 내에 또는 콘택트 렌즈 상에 주입된다. 이들 염료의 농도는, 10 마이크로몰 내지 1000 마이크로몰의 범위이다. OD는 또한, 점안액(eye drop) 등의, 각막 위에 일시적 또는 영구적 필름을 형성하는 광학적으로 및 의학적으로 적합한 재료일 수 있다. 염료는, 물리적 혼합 및/또는 화학적 결합을 통해 각막 내에 또는 각막 상에 주입된다. 이들 염료의 농도는, 10 마이크로몰 내지 5000 마이크로몰의 범위이다.

OD의 투과 스펙트럼(T)은, 선택된 입사 광 파장들을 반사함으로써 원하는 파장들을 필터링하기 위해 간섭 박막 코팅을 이용하여 구성될 수 있다. 결과적인 투과 스펙트럼은, 도 33의 것 등의, 목표 스펙트럼과 가깝게 정합하도록 구성될 수 있다. 이러한 간섭 박막 코팅은, TiO₂ 및 SiO₂ 등의, 고 굴절률 재료 및 저 굴절률 재료의 조합을 이용하여 구성될 수 있다.

OD의 투과 스펙트럼(T)은 또한, 선택된 투과 파장의 필터링에 관한 효과가 부가성이기 때문에 (염료를 포함한) 흡수성 착색제와 박막 코팅의 조합을 이용하여 구성될 수 있다. OD의 투과 스펙트럼은, (1) 적어도 하나의 착색제 및/또는 (2) 적어도 하나의 박막 코팅을 이용하여 구성된다.

도 34는 도 34a, 도 34b 및 도 34c를 포함한다. 집합적으로, 도면들 각각은, CIE LAB 색상 공간에서, 조명원으로서 D65, F2 및 F11과 함께, 도 33의 투과 스펙트럼을 갖는 OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(3400a, 3400b, 3400c)을 나타낸다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자 또는 정상 시각 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(3420a, 3420b, 3420c), 파스텔 Munsell 색역(3460a, 3460b, 3460c), 및 WP(3440a, 3440b, 3440c)를 나타낸다. 두꺼운 실선 및 두꺼운 파선은, 각각, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자 또는 정상 시각 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(3410a, 3410b, 3410c) 및 파스텔 Munsell 색역(3470a, 3470b, 3470c)을 나타낸다. 중실 정사각형은, 단일 패스 필터(T)로서의, 즉, OD 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는, OD의 WP들(3450a, 3450b, 3450c) 또는 외관적 틴트를 나타낸다. 중실 별모양은, 이중 패스 필터(T²)로서의, 즉, 외부 관찰자에 의해 인지되는, OD의 WP들(3430a, 3430b, 3430c) 또는 외관적 틴트를 나타낸다. 착용자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, D65(3450c) 하에서 <78±20,-10±20,6±20>의, F2(3450b) 하에서 <73±20,-10±20,-6±20>의, 및 F11(3450a) 하에서 <79±20,-1±20,2±20>의, <L,a,b> 포맷으로 된, CIE LAB 값을 갖는다. 명순응 광 투과율 값들은, 각각, D65, F2 및 F11 조명원 하에서 53%, 46% 및 55%이다. 암순응 광 투과율 값들은, 각각, D65, F2 및 F11 조명원 하에서 57%, 56% 및 57%이다. 명순응 및 암순응 광 투과율 값들은, D65, F2 및 F11 하에서 5% 내지 95%이다. 외관적 틴트들의 명도-독립적인 WPS들은, D65, F2 및 F11 조명원 하에서, 황색-녹색 색조(3450c)에서 12±20, 청록색 색조(3450b)에서 12±20, 및 황색, 거의-중립 색조(3450a)에서 3±20인 것으로 계산된다.

외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 이중 패스 외관적 틴트는, D65(3430c) 하에서 <65±20,-6±20,10±20>의, F2(3430b) 하에서 <58±20,-7±20,-6±20>의, 및 F11(3430a) 하에서 <65±20,5±20,4±20>의, <L,a,b> 포맷으로 된, CIE LAB 값을 갖는다. 외관적 틴트들의 명도-독립적인 WPS들은, D65, F2 및 F11 조명원 하에서, 황색-녹색 색조(3430c)에서 13±20, 청록색 색조(3430b)에서 12±20, 및 갈색, 거의-중립 색조(3430a)에서 6±20이다. 착용자 및 외부 관찰자에 의해 인지된 OD의 외관적 틴트는, D65, F2 또는 F11의 조명원 하에서, 동일하거나 유사한 색조들이다.

"±" 표기는, 소정 범위와 단순 평균을 나타내는데 이용된다. 구체적으로, A±B는 A-B로부터 A+B까지의 범위를 나타내며, 여기서 단순 평균은 A이다. 예를 들어, <78±20,-10±20,6±20>은 <58,-30,-14> 내지 <98,10,26>의 Lab 범위를 나타내며, 여기서 단순 평균은 <78,-10,6>이다. "±"의 범위 표기가 하나 이상의 불가능한 끝-값을 갖는 불가능한 범위를 생성할 때마다, 임의의 불가능한 끝-값은 가장 가까운 가능한 끝-값으로 자동으로 대체되어 가장 큰 가능한 범위를 야기한다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, L=78±30이라면, 명도는 48 내지 108이다. 최대 가능한 명도가 100이므로, L=78±30은 48 내지 100의 명도 범위를 나타낸다. 최소 WPS 값은 0이다.

명도-독립적 색상 차이는 다음과 같이 계산된다:

여기서 i는 하나의 대응하는 색상을 나타내고 j는 또 다른 대응하는 색상을 나타낸다. i는 또한, 대응하는 색상 세트의 평균을 나타낼 수 있고 j는 또 다른 대응하는 색상 세트의 평균을 나타낼 수 있다.

j는, 명도-독립적인 색상 차이가 명도-독립적인 WPS라 불리는 WPS에 적용될 때의 육안의 WP를 나타내고, 여기서,

및

는, 명시된 조명원 하에서 육안의 WP의 uv-좌표 값들에 대응한다. 후자의 경우 등가 수학식 13을 참조한다.

수학식 21을 이용하여, 일부 OD 실시예의 경우, 착용자의 OD 틴트 인지(단일 패스)의 WP와 외부 관찰자의 OD 틴트 인지(이중 패스)의 WP 사이의 명도-독립적인 색상 차이는, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 하나 이상 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 60 이내이다. 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원들 중 하나 이상 하에서, 적색, 오렌지색, 분홍색, 자주색, 갈색 또는 실질적 이들 색상이 아니다. OD에 의해 보조받지 않을 때, 백스톱 표면 색상은, 백색, 회색, 중립, 황색, 청색, 녹색, 갈색, 비-적색, 비-분홍색, 비-자주색, 또는 인간의 눈의 홍채 및/또는 공막 등의, 실질적으로 이러한 색상이다.

착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, {D65, F2, 및 F11} 세트의 2개 또는 3개의 조명원의 임의의 조합 하에서 CIE LAB 색상 공간에서 40 미만의 WPS에 대해 명도-독립적인 색상 차이를 갖는다. 이들 외관적 틴트는, 백색, 회색, 검정색, 중립 또는 파스텔 색상들인, 황색, 황색-녹색, 녹색, 청록색, 청색, 자주색, 적색, 오렌지색, 분홍색 또는 갈색이다. 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, {D65, F2, 및 F11} 세트의 2개 또는 3개의 조명원의 임의의 조합 하에서 CIE LAB 색상 공간에서 -30 내지 +30의 a-값 및/또는 -30 내지 +30의 b-값을 가진다. 단일 패스 필터 프로세스 하의 또는 CIE LAB 색상 공간에서 착용자에 의해 인지되는 OD의 "L" 또는 명도 값은 D65 또는 F11 조명원하에서 60 초과이거나, F2 조명원 하에서 50 초과이다. OD의 단일 패스 명순응 광 투과율은 D65 또는 F11 조명원 하에서 40% 초과이거나 F2 조명원 하에서 30% 초과이다.

착용자에 의해 인지되는 OD의 단일 패스 외관적 틴트는, 외부 관찰자에 의해 인지되는 이중 패스 외관적 틴트의 색조, 즉, a-값에 비해, 더 녹색이다, 즉, 더 낮은 a-값, 즉, CIE LAB 색상 공간에서 적어도 1 단위만큼 더 적은 양수의 a-값으로 예시된 바와 같이, 더욱 녹색 색조를 향한다. 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, D65 및/또는 F11 조명원 하에서보다 F2 조명원 하에서, 더 청색이다, 즉, CIE LAB 색상 공간에서 적어도 1 단위만큼 b-값이 더 낮다(즉, 적은 양수이다).

착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, D65 및/또는 F2 조명원 하에서보다 F11 조명원 하에서, 더 적색이거나, 더 양의 값이다, 즉, CIE LAB 색상 공간에서 적어도 1 단위만큼 a-값이 더 높다.

수학식 22는 CIE LAB 색상 공간에서 명도-독립적인 적색-녹색 색상 차이를 측정하는 CPM(Colorimetric Performance Metric)을 제공한다. 평가를 위해 선택된 적색과 녹색 색상은, 적색 Munsell 색상 세트와 녹색 Munsell 색상 세트이다. 선택된 적색 색상들의 하나 이상의 세트에 대해, 적색 색상 세트(들)의 평균은

를 열거하는데 이용될 수 있다. 선택된 녹색 색상들의 하나 이상의 세트에 대해, 녹색 색상 세트(들)의 평균은

를 열거하는데 이용될 수 있다.

전술된 바와 같이 적색 및 녹색 색상 세트들의 대비를 설계되고 구성된 광학 디바이스를 통해 것과 육안으로만 이러한 색상 차이를 보는 것 사이에서

를 비교하는 CPM이 수학식 23에서 제공된다.

여기서 〈a*, b*〉 및 〈a^η, b^η〉는, 각각, 광학 디바이스 및 육안으로 본 색상들의 CIE LAB 색상 공간 좌표를 나타낸다. 선택된 적색 및 녹색 Munsell 색상 세트들을 이용하여, 도 33 및 34에 의해 규정된 OD는, 각각, D65, F2 및 F11 조명원 하에서 31%, 42% 및 18%의 LAB RG_LI 색상 차이 백분률 증가를 가진다. 이 증가는 LAB 색상 공간에서 5% 내지 110%일 수 있다. 광학 디바이스는, 각각, D65, F2 및 F11 조명원 하에서, 5%, 10% 및 5%보다 큰 LAB RG_LI 색상 차이 백분률 증가를 갖는다. 이들 강화 백분률은, 각각의 조명원 하에서 별개로 또는 복수의 조명원 하에서 집합적으로 예시된다.

도 34에 나타낸 바와 같이, OD는, 녹색 색조 성분, 즉, LAB 색상 공간에서의 음의 a-값을 갖는 적어도 하나의 Munsell 색상을, {D65, F2 및 F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, 적어도 1 단위만큼 더 낮은 a-값을 갖는 더 녹색이 되도록 강화했다. 도 34에 나타낸 바와 같이, OD는, 적색 색조 성분, 즉, LAB 색상 공간에서의 양의 a-값을 갖는 적어도 하나의 Munsell 색상을, {D65, F2 및 F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, 적어도 1 단위만큼 더 양의 a-값을 갖는 더 적색이 되도록 강화했다. 녹색 색조 성분을 갖는 Munsell 색상은, 황색, 황색-녹색, 녹색, 청록색 및/또는 청색을 포함한다. 적색 색조 성분을 갖는 Munsell 색상은, 황색, 오렌지색, 적색, 분홍색, 자주색 및/또는 청색을 포함한다.

소정 구성에서, OD는, 외부 관찰자에 의해 인지되는 외관적 틴트와는 현저하게 상이한, 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는 외관적 틴트를 제공할 수 있다. 이러한 상황은, 착용자, 예를 들어 골퍼가 거의 중립 틴트의 안경류를 통해 보기를 원하고, 안경류의 외관적 틴트가 외부 관찰자에게 상이하게, 예를 들어, 적색으로 보일 때 발생한다. 다른 구성에서, 착용자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, 틴트 색조가 중립, 회색, 갈색, 황색, 황색-녹색, 녹색, 청록색, 청색, 적색, 오렌지색, 자주색 또는 실질적 이들 색조들인, 단일 패스 필터이다. 외부 관찰자에 의해 인지되는 이 OD의 외관적 틴트는, 틴트 색조가, 적색, 오렌지색, 갈색, 분홍색, 자주색 또는 실질적 이들 색조들인, 이중 패스 필터이다. 일부 구성에서, 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는 외관적 틴트보다, 더 적색이거나, 반드시 적색은 아니더라도, 적색 색조 또는 불그스름한 색조 쪽으로 더 향해 있다.

소정 구성에서, CIE LAB 색상 공간에서, 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트(즉, OD의 이중 패스 WP)는, {D65, F2 및 F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, 착용자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트(즉, OD의 단일 패스 WP)의 a-값보다, 적어도 1 단위 더 적색을 향하는 (즉, 더 큰 양수의) a-값을 갖는다. 대체로, 착용자가 보았을 때의 OD 외관적 틴트의 백색점은, {D65, F2 및 F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 외부 관찰자가 보았을 때의 OD의 외관적 틴트로부터, CIE LAB의 a-좌표 및/또는 b-좌표에서 적어도 1 단위 이상 떨어져 있다.

도 35는, OD의 이중 패스 외관적 틴트의 외부 관찰자의 인지가 OD의 단일 패스 외관적 틴트의 착용자의 인지보다 더 적색 색조를 향하고 있음을 나타내는 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 보여주는 플롯(3500)을 나타낸다. 실선은 OD의 단일 패스 필터 투과 스펙트럼(3510)을 나타내고, 파선은 광학 디바이스의 이중 패스 필터 투과 스펙트럼(3520)을 나타낸다. 이러한 OD는, 색약(CVD)을 가진 사람들 및/또는 정상 색각을 가진 사람들의 적색-녹색 색상 구별을 강화하도록 제조될 수 있다. 이 OD는, 약 460 nm(3530), 500 nm(3540), 575 nm(3550), 및 595 nm(3570)에서 피크 흡수를 갖는 4개의 좁은 스펙트럼 흡수성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 이 광학 디바이스의 기판은, 폴리아미드(즉, 나일론)로 형성되거나, 임의의 플라스틱, 유리 또는 다른 광학적으로 적합한 재료일 수 있다. 4개의 염료는, 배합되고, 압출되고, 직경이 약 75 mm이고 두께가 2 mm인 렌즈 블랭크(lens blank)로 몰딩된다. 이들 염료의 농도는, 10 마이크로몰 내지 200 마이크로몰의 범위일 수 있다.

T 및/또는 T²의 경우, 410 nm 내지 540 nm의 피크 투과율 파장을 갖는, 스펙트럼(3510)의 적어도 2개의 정지-대역(3530, 3540) 및 스펙트럼(3520)의 3531, 3541과, 550 nm 내지 610 nm의 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 정지-대역(3550, 3560, 3570)이 존재한다. 임의의 2개의 인접한 정지-대역의 피크 투과율 파장들 사이에는 적어도 10 nm의 차이가 존재한다. 예를 들어, 이중 패스 스펙트럼에 대해, 플롯(3500)은, 임의의 2개의 인접한 피크 투과율 파장 사이에 적어도 대략 35 nm 차이가 있는, 460 nm(3531), 500 nm(3541), 및 585 nm(3560)에 실질적으로 중심을 둔 정지-대역을 보여준다. OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 투과 스펙트럼에 대해, 620 nm 내지 660 nm의 평균 투과는, 530 nm 내지 570 nm의 평균 투과보다 높다.

도 36은, 플롯(3600a)을 나타내는 도 36a, 및 CIE LAB 색상 공간에서, 조명원으로서 D65 또는 F2를 이용하는 도 35의 투과 스펙트럼을 갖는 OD의 비색 효과를 집합적으로 나타내는 플롯(3600b)을 나타내는 도 36b를 포함한다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자(또는 정상 시각 관찰자)에 대한, 포화된 Munsell 색역(3660a, 3660b), 파스텔 Munsell 색역(3640a, 3640b), 및 WP(3630a, 3630b)를 나타낸다. 두꺼운 실선 및 두꺼운 파선은, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자(또는 정상 시각 관찰자)에 대한, 포화된 Munsell 색역(3670a, 3670b) 및 파스텔 Munsell 색역(3650a, 3650b)을 나타낸다. 중실 정사각형은, 단일 패스 필터로서의, 즉, OD 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는, OD의 WP(3620a, 3620b) 또는 외관적 틴트를 나타낸다. 중실 별모양은, 이중 패스 필터로서의, 즉, 외부 관찰자에 의해 인지되는, OD의 WP(3610a, 3610b) 또는 외관적 틴트를 나타낸다. 착용자에 의해 인지되는 OD의 단일 패스 외관적 틴트는, D65(3620a) 하에서 <61±20,0±20,11±20>의, 및 F2(3620b) 하에서 <54±20,-1±20,-6±20>의, <L,a,b> 포맷으로 된, CIE LAB 값을 갖는다. 명순응 광 투과율 값들은, 각각, D65 및 F2 조명원 하에서 29% 및 22%이며, 여기서, 양쪽 값들 모두는 5% 내지 95%이다. 단일 패스 외관적 틴트의 명도-독립적인 백색점(WP) 편이는, 각각, D65 및 F2 조명원 하에서, 황색 색조에서 11±20, 청색 색조(거의 회색)에서 6±20이다.

외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 이중 패스 외관적 틴트는, D65(3610a) 하에서 <43±20,19±20,14±20>의, 및 F2(3610b) 하에서 <36±20,14±20,-1±20>의, <L,a,b> 포맷으로 된, CIE LAB 값을 갖는다. 이중 패스 외관적 틴트의 명도-독립적인 WP 편이는, 각각, D65 및 F2 조명원 하에서, 적색 또는 적색-갈색 색조에서 23±20, 적색 색조에서 14±20이다. 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, {D65, F2} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 60 미만의 명도-독립적인 WP 편이를 갖는다. 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트는, {D65, F2} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 -40 내지 +40의 a-값 및/또는 -40 내지 +40의 b-값을 가진다. OD의 단일 패스 WP와 이중 패스 WP 사이의 명도-독립적인 색상 차이는, {D65, F2} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB에서 1 내지 150 단위이다. CIE LAB 색상 공간에서 OD의 단일 패스 외관적 틴트의 "L" 또는 명도 값은, D65 조명원에서 15 초과이거나, F2 조명원에서 10 초과이다. 단일 패스 필터 프로세스 하의 또는 착용자에 의해 인지되는 OD의 암순응 광 투과율은, {D65, F2} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 5% 내지 95%이다. 선택된 Munsell 적색 및 녹색 색상 세트들을 이용하여, 도 35 및 도 36에 의해 규정된 OD는, D65 및 F2 조명원 하에서 각각 58% 및 84%의 LAB RG_LI 색상 차이 백분률 증가를 갖거나, 양쪽 모두의 값은 5% 내지 110%이다.

도 36에 나타낸 바와 같이, OD는, 녹색 색조 성분, 즉, LAB 색상 공간에서의 음의 a-값을 갖는 적어도 하나의 Munsell 색상을, {D65, F2} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, 적어도 1 단위만큼 더 낮은 a-값을 갖는 더 녹색이 되도록 강화했다. OD는, 적색 색조 성분, 즉, LAB 색상 공간에서의 양의 a-값을 갖는 적어도 하나의 Munsell 색상을, {D65, F2} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, 적어도 1 단위만큼 더 양의 a-값을 갖는 더 적색이 되도록 강화했다.

소정 구성에서, CIE LAB에서, 외부 관찰자(T²)에 의해 인지되는 OD의 이중 패스 외관적 틴트는, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, 착용자 또는 수용자(T)에 의해 인지되는 OD의 단일 패스 외관적 틴트보다, 더 녹색, 더 황색-녹색, 더 청록색 또는 더 청색이다(즉, 적어도 1 단위만큼 더 낮거나 적은 양수의 a-값, 및 적어도 1 단위만큼 상이한 b-값을 가짐).

도 32a 및 도 32b를 다시 참조하면, 백스톱 표면으로서 착용자의 피부 또는 공막은, 외부 관찰자에 도달하기 위해, 입사하는 한번 필터링된 단일 패스 광을, 다시 OD를 통해 반사한다. 이 이중 패스 필터 프로세스에서, 착용자의 피부 반사율 스펙트럼(구체적으로는, 피부 색상) 및 공막의 반사율 스펙트럼은, 입사광의 상이한 가시 파장들을, 다양한 백분률로 선택적으로 반사한다. 사람의 피부는 일반적으로 황색-백색, 황색, 갈색 및 어두운 갈색의 다양한 색상이거나, 및/또는 사람의 공막은 일반적으로 적색 또는 불그스름한 색조를 포함할 수 있는 (적혈구로 레이싱된) 백색 및 파스텔 황색의 다양한 색상이다. 따라서, 색상 강화 광학 디바이스는 피부 및 공막의 적색 및 황색 색상을 더욱 강화하여 외부 관찰자가 볼 때 피부 또는 공막의 더 적색의 외관을 야기할 수 있다. 적색-녹색 색상 강화 또는 색상 보정 OD는, 원래의 피부 또는 공막 색상의 a-값을, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 적어도 1 단위만큼 더 큰 양수의 a-값으로 증가시킬 수 있다. 피부 또는 공막 색상 외관의 이러한 유형의 OD-유도형 적색화 및/또는 황색화를 감안하기 위해, 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 이중 패스 외관적 틴트는, 녹색, 청색, 청록색, 녹색-황색일 수 있다. 구체적으로, OD의 이중 패스 WP 및/또는 단일 패스 WP의 a-값은, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 -1보다 작거나 같다.

더욱이, OD의 이중 패스 WP는 (더 녹색, 더 황색-녹색, 더 청록색을 포함한) 더 녹색일 수 있다, 즉, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 착용자에 의해 인지되는 OD의 단일 패스 외관적 틴트의 a-값에 비해, CIE LAB 색상 공간에서 적어도 1 단위만큼 a-값을 낮출 수 있다.

대안으로서, OD의 이중 패스 WP는, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, OD의 단일 패스 외관적 틴트의 a-값에 비해, CIE LAB 색상 공간에서 최대 60 단위만큼 더 높은 a-값을 가질 수 있다.

소정 구성에서, OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트는, 실질적으로 중립, 회색, 갈색, 황색, 황색-녹색, 녹색, 청록색, 청색 또는 밝은 적색인 색조, 즉, CIE LAB에서 60미만의 a-값을 갖는다. 소정 구성에서, OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트는, 실질적으로 중립, 회색, 갈색, 황색, 황색-녹색, 녹색, 청록색, 청색 또는 자주색 색조, 즉, CIE LAB에서 60미만의 b-값을 갖는다. OD의 이중 패스 WP는 더 청색일 수 있다, 즉, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, OD의 단일 패스 WP의 b-값에 비해, CIE LAB 색상 공간에서 적어도 1 단위만큼 b-값이 더 낮을 수 있다.

대안으로서, OD의 이중 패스 WP는, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, OD의 단일 패스 외관적 틴트의 b-값에 비해, CIE LAB 색상 공간에서 최대 60 단위만큼 더 높은 b-값을 가질 수 있다. OD의 이중 패스 WP 및 단일 패스 WP는 또한, 정확하게 또는 거의 정확하게 CIE LAB에서 명도-독립적인 <a, b> 값을 가질 수 있다, 즉, 그들의 a-값은 1 단위 이하만큼 상이하고, 그들의 b-값은 1 단위 이하만큼 상이하다.

도 37은, OD의 외관적 틴트의 착용자의 인지보다 녹색, 황색-녹색, 청록색 또는 청색 색조 쪽으로 더 향하는 OD의 외관적 틴트의 외부 관찰자의 인지를 제공하는 광학 디바이스의 투과 스펙트럼을 나타내는 플롯(3700)을 나타낸다. OD의 이중 패스 외관적 틴트(WP)는, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 OD의 단일 패스 외관적 틴트의 경우보다 적어도 1 단위만큼 더 낮은 a-값을 갖는다. 실선은 OD의 단일 패스 필터 투과 스펙트럼(3710)을 나타내고, 파선은 OD의 이중 패스 필터 투과 스펙트럼(3720)을 나타낸다. OD는, 색약(CVD)을 가진 사람들과 정상 색각을 가진 사람들의 적색-녹색 색상 구별을 강화하도록 제조될 수 있다. 이 OD는, 약 460 nm(3730, 3731), 575 nm(3740, 3741), 595 nm(3750, 3751), 635 nm(3760, 3761)에서 피크 흡수를 갖는 4개의 좁은 스펙트럼 흡수성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 이 OD의 기판은 CR39이다. 4개의 염료는 직경이 약 72 mm이고 두께가 2.5 mm인 렌즈 블랭크 상에 딥 코팅된다. 이들 염료의 농도는, 1 마이크로몰 내지 2500 마이크로몰의 범위이다.

T(3710) 및/또는 T²(3720)의 경우, 420 nm 내지 520 nm의 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 정지-대역(3730, 3731)과 적어도 2개의 정지-대역, 스펙트럼(3710)에서 정지-대역(3740, 3760), 스펙트럼(3720)에서 정지-대역(3741, 3761)이 존재하고, 각각은 550 nm 내지 700 nm의 피크 투과율 파장을 가지며, 여기서 임의의 2개의 인접한 정지-대역의 피크 투과율 파장 사이에는 적어도 8 nm의 차이가 존재한다.

이 OD의 기판은, 콘택트 렌즈를 위한 실리콘 하이드로겔이거나, 또는 기타 임의의 광학적으로 적합한 재료일 수 있다. 염료는, 물리적 혼합 및/또는 화학적 결합을 통해 콘택트 렌즈 내에 또는 콘택트 렌즈 상에 주입된다. 이들 염료의 농도는, 1 마이크로몰 내지 5000 마이크로몰의 범위일 수 있다.

도 38은, CIE LAB 색상 공간에서, D65, F2 및 F11을 조명원으로서 이용한, 도 37의 투과 스펙트럼을 갖는 OD의 비색 효과를 도시하는 3개의 플롯, 도 38a의 플롯(3800a), 도 38b의 플롯(3800b), 및 도 38c의 플롯(3800c)을 나타낸다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 적색-녹색 CVD 관찰자 또는 정상 시각 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(3820a, 3820b, 3820c), 파스텔 Munsell 색역(3860a, 3860b, 3860c), 및 WP(3840a, 3840b, 3840c)를 나타낸다. 두꺼운 실선 및 두꺼운 파선은, OD를 통해 보는 적색-녹색 CVD 관찰자 또는 정상 시각 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(3810a, 3810b, 3810c) 및 파스텔 Munsell 색역(3870a, 3870b, 3870c)을 도시한다. 중실 정사각형은, 단일 패스 필터로서의, 즉, OD 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는, OD의 백색점들(3850a, 3850b, 3850c) 또는 외관적 틴트를 도시한다. 중실 별모양은, 이중 패스 필터로서의, 즉, 외부 관찰자에 의해 인지되는, OD의 백색점들(3830a, 3830b, 3830c) 또는 외관적 틴트를 도시한다. 착용자에 의해 인지되는 OD의 단일 패스 외관적 틴트는, D65(3850c) 하에서 <80±20,-13±20,8±20>의, F2(3850b) 하에서 <75±20,-7±20,-4±20>의, 및 F11(3850a) 하에서 <81±19,1±20,8±20>의, <L,a,b> 포맷으로 된, CIE LAB 값을 가질 수 있다. 명순응 광 투과율 값들은, 각각, D65, F2 및 F11 조명원 하에서 56%, 48% 및 59%이거나, 값들은 5% 내지 95%이다. 외관적 틴트의 명도-독립적인 백색점 편이(WPS)는, D65 조명원 하에서 황색, 황색-녹색 또는 녹색 색조를 갖는 15±15이고; F2 조명원 하에서 녹색, 청록색 또는 청색 색조를 갖는 8±8이고; F11 조명원 하에서 황색, 황색-녹색 또는 황색-적색 색조를 갖는 8±8이다.

외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 이중 패스 외관적 틴트는, D65(3830c) 하에서 <68±20,-17±20,10±20>의, F2(3830b) 하에서 <61±20,-10±20,-5±20>의, 및 F11(3830a) 하에서 <69±20,-2±20,7±20>의, <L,a,b> 포맷으로 된, CIE LAB 값을 갖는다. 외관적 틴트의 명도-독립적인 WPS는, D65 조명원 하에서 녹색, 황색-녹색 또는 황색 색조를 갖는 19±19이고, F2 조명원 하에서 녹색, 청록색 또는 청색 색조를 갖는 11±11이고; F11 조명원 하에서 황색, 황색-녹색 또는 황색-적색 색조를 갖는 7±7이다.

OD의 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트 각각은, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 60 미만의 명도-독립적인 WPS를 갖는다. OD의 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트는, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 -60 내지 +605의 a-값 및/또는 -60 내지 +60의 b-값을 가진다. 단일 패스 필터 프로세스 하의 또는 CIE LAB 색상 공간에서 착용자에 의해 인지되는 OD의 명도 값은 D65 및/또는 F11 조명원하에서 55 초과이거나, 및/또는 F2 조명원 하에서 50 초과이다. 단일 패스 필터 프로세스 하의 또는 착용자에 의해 인지되는 OD의 명순응 광 투과율은, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 95% 미만이다. 선택된 Munsell 적색 및 녹색 색상 세트들을 이용하여, 도 37 및 도 38에 의해 규정된 OD는, D65, F2, 및 F11 조명원 하에서 각각 30%, 42% 및 15%의 LAB RG_LI 색상 차이 백분률 증가를 갖거나, 모든 열거된 조명원 하에서 5% 내지 110%의 증가를 갖는다.

도 38에 나타낸 바와 같이, OD는, 녹색 색조 성분을 갖는 적어도 하나의 Munsell 색상, 즉, LAB 색상 공간에서의 음의 a-값을 갖는 색상을, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 더 낮은 a-값을 갖는 더 녹색이 되도록 강화했다. 도 38에 나타낸 바와 같이, OD는, 적색 색조 성분을 갖는 적어도 하나의 Munsell 색상, 즉, LAB 색상 공간에서의 양의 a-값을 갖는 색상을, {D65, F2 및 F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서 더 높은 a-값을 갖는 더 적색이 되도록 강화했다.

적색-녹색 색상 강화 또는 색상 보정 OD는, 외부 관찰자가 볼 때 착용자의 원래 얼굴 피부 또는 공막 색상의 a-값을 적어도 1 단위만큼 증가시킨다. OD는, 외부 관찰자가 볼 때, OD로 덮인 피부 및/또는 눈의 영역에 대해 적색, 분홍색, 오렌지색, 주황색, 갈색, 자주색 또는 실질적 이들 색상의 외관을 증가시킨다.

수학식 24는 CIE LAB 색상 공간에서 명도-독립적인 청색-황색 색상 차이를 측정하는 비색 성능 지표(CPM)를 나타낸다. Munsell 청색 및 황색 색상 세트들은 선택된 입력들이다. 선택된 청색 색상 세트에 대해, 청색 색상 세트의 평균 통계는

를 열거하는데 이용된다. 선택된 황색 색상 세트에 대해, 황색 색상 세트의 평균 통계는

를 열거하는데 이용된다.

수학식 25는, 청색 및 황색 색상 세트들의 대비를 잘 설계되고 구성된 광학 디바이스를 통해 것과 육안으로만 이러한 색상 차이를 보는 것 사이에서

를 비교하는 CPM을 제공한다.

여기서 〈a^*, b^*〉 및 〈a^η, a^η〉는, 각각, 광학 디바이스 및 육안으로 본 색상들의 CIE LAB 색상 공간 좌표를 나타낸다.

Munsell 색상, Ishihara 색상, 자연 색상, 및 인공 색상을 포함한, 임의의 색상 또는 색상 세트에 대해, 평균 녹색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 a-값을 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 녹색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 b-값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 녹색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 "L" 값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 적색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 a-값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 적색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 b-값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 적색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 "L" 값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 청색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 a-값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 청색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 b-값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 청색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 "L" 값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 황색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 a-값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 황색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 b-값의 평균을 취함으로써 도출된다. 평균 황색 색상의 CIE LAB

값은 이들 색상의 개개의 "L" 값의 평균을 취함으로써 도출된다.

달리 명시되지 않는 한, 평균 적색, 녹색, 청색 및 황색 색상의 <L,a,b> 값들은, 모든 색상 차이, 명도 차이, 및 대응하는 백분률 계산을 포함한, 모든 CPM에 대한 입력들이다. 이들 입력은, 색상 강화 광학 디바이스와 함께 및 색상 강화 광학 디바이스 없이 인간 색각에 이용되며, OD의 단일 패스 및/또는 이중 패스 틴트를 평가하는데 이용된다.

일부 구성에서, Lab 색상 공간은 Luv로 대체되며, 여기서 L은 명도이고 uv는 수학식 11 및 12로 기술되는 널리 공지된 색도 좌표 시스템이다. 따라서, 각각의 목표물에 대한 L은 OD의 관찰 색상 또는 틴트를 포함하고, Lab 및 Luv 색상 시스템들 사이에서 동일한 값이며;

좌표는

좌표로 대체된다;

좌표는

좌표로 대체된다;

좌표는

좌표로 대체된다;

좌표는

좌표로 대체된다.

Munsell 또는 Ishihara 색상들의 이용 및 평균값들의 이용을 포함한, CPM 계산은, Luv 색상 시스템이 이용될 때 Lab 값 대신 Luv 값을 이용하여 수행하며; Luv가 디폴트이다.

일부 구성에서, 1976 CIE LAB 색상 현시 모델의 등색 함수는, CIE 1931 2-Degree Standard Observer이다. 소정 구성에서, 2005 Sharpe-Stockman 광도 함수는, 광학 디바이스의 명순응 광 투과율을 평가하는데 이용된다. 1951 표준 CIE 암순응 광도 함수는 본 발명에서 이용된다.

소정 구성에서, 착용자에 의해 인지되는 외관적 틴트에 대한 스펙트럼적, 광학적 및 비색 값들 및 OD의 색상 강화 또는 변경 성능은, 착용자에게 도달하기 전에, 조명원으로부터의 광의 단일 패스 필터(1회 필터링)로서의 OD의 투과 스펙트럼(T)을 이용하여 평가된다.

소정 구성에서, 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 외관적 틴트에 대한 스펙트럼적, 광학적 및 비색 값들은, 외부 관찰자에게 도달하기 전에, 조명원으로부터의 광의 이중 패스 필터(2회 필터링)로서의 OD의 투과 스펙트럼을 이용하여 평가된다. 여기서, OD의 유효 투과 스펙트럼은 파장 당 T²이다. 스펙트럼적, 광학적 및 비색 값들은, OD의 스펙트럼, 광 투과율, 색상 차이, 색상 공간 표현(예를 들어, 좌표), 색역, 백색점, 및 여기서 논의되거나 및/또는 광학 및 색상 산업에서 일반적으로 수락되는 기타의 관련 파라미터를 포함한다.

도 39는, CIE LAB 색상 공간에서, 조명원으로서 D65와 함께, 도 40의 투과 스펙트럼(HG 5, 4010)을 갖는 OD의 비색 효과를 보여주는 플롯(3900)을 나타낸다. 얇은 실선, 얇은 파선 및 중실 원은, 각각, 육안의 청색-황색 CVD 관찰자 또는 정상 시각 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(3920), 파스텔 Munsell 색역(3960), 및 WP(3940)를 나타낸다. 두꺼운 실선 및 두꺼운 파선은, 각각, OD를 통해 보는 청색-황색 CVD 관찰자 또는 정상 시각 관찰자에 대한, 포화된 Munsell 색역(3910) 및 파스텔 Munsell 색역(3970)을 나타낸다. 중실 정사각형은, 단일 패스 필터로서의, 즉, OD 착용자 또는 수용자에 의해 인지되는, OD의 백색점(3950) 또는 외관적 틴트를 도시한다. 중실 별모양은, 이중 패스 필터로서의, 즉, 외부 관찰자에 의해 인지되는, OD의 백색점(3930) 또는 외관적 틴트를 나타낸다.

이 OD의 단일 패스 필터 투과 스펙트럼(4010)은, 약 430 nm(4011), 470 nm(4012), 500 nm(4013), 520 nm(4014), 575 nm(4015), 595 nm(4016), 610 nm(4017), 640 nm(4018) 및 670 nm(4019)에서 피크 흡수를 갖는 9개의 흡수성 염료를 이용하여 구성될 수 있다. 이 OD의 기판은 폴리카보네이트이거나, 임의의 플라스틱, 유리 또는 다른 광학적으로 적합한 재료일 수 있다. 염료는, 배합되고, 압출되고, 직경이 약 68 mm이고 두께가 2.5 mm인 렌즈 블랭크로 몰딩된다. 이들 염료의 농도는, 5 마이크로몰 내지 200 마이크로몰의 범위일 수 있다. 착용자에 의해 인지되는 OD의 단일 패스 외관적 틴트(3950)는, 실질적으로 파스텔 청색이다. 외부 관찰자에 의해 인지되는 OD의 이중 패스 외관적 틴트(3930)는, 녹색, 녹색-청록색, 청록색 또는 실질적 이들 색상이다. 청색들 및 황색들의 선택된 Munsell 색상 세트를 이용하여, 도 39 및 도 40에 의해 규정된(HG 5) 광학 디바이스는 D65 조명원 하에서 20%의 또는 5% 내지 95%의 LAB BY_LI 색상 차이 백분률 증가를 갖는다.

표 2는, 투과 스펙트럼이 도 40 내지 도 43에서 스펙트럼(4000, 4100, 4200, 4300)으로 도시되어 있는 25개의 광학 디바이스에 대한 비색 및 광학적 성능 표시자를 나타낸다. 광학 디바이스는, 적색, 녹색, 청색, 황색, 중립, 자주색, 오렌지색, 청록색, 황색-녹색 또는 실질적으로 유사한 색조들로 구성된 임의의 단일 패스 외관적 틴트(WP)를 가질 수 있다. OD는, 적색, 녹색, 청색, 황색, 중립, 자주색, 오렌지색, 청록색, 황색-녹색 또는 실질적으로 유사한 색조의 임의의 이중 패스 외관적 틴트(WP)를 별도로 가질 수 있다. 녹색 색조는, 녹색-황색, 녹색 및 청록색 색조로 구성된다. 적색 색조는, 황색-적색(즉, 오렌지색), 갈색, 분홍색, 적색 및 자주색 색조로 구성된다. 청색 색조는, 청록색, 청색 및 자주색 색조로 구성된다. 황색 색조는, 황색-녹색, 황색, 오렌지색 및 갈색 색조로 구성된다. 모든 색조는, 실질적으로 유사한 색조를 포함한다. 표 2는, OD가 0% 내지 100%의 임의의 값의 명순응 광 투과율 값, 0 내지 100의 단일 패스 필터(착용자의 인지) 명도, 및/또는 0 내지 100의 이중 패스 필터(외부 관찰자의 인지) 명도를 가질 수 있다는 것을 나타낸다. 표 2는, 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는, OD의 외관적 틴트가, 외관적 틴트 색조가 중립이거나 실질적으로 중립인 것으로 간주될 때 CIE LAB 색상 공간에서 20 단위 미만의 명도-독립적인 WPS를 가짐을 보여준다. 표 2는, 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는, OD의 외관적 틴트가, 어느 한 외관적 틴트 색조가 적색, 녹색, 청색, 황색 또는 실질적으로 이러한 색상의 유색 색조로 간주될 때 CIE LAB 색상 공간에서 3보다 큰 단위의 명도-독립적인 WP 편이를 가짐을 나타낸다. 표 2는, 착용자 및/또는 외부 관찰자에 의해 인지되는, OD의 외관적 틴트가, CIE LAB 색상 공간에서 -100 내지 +100 a-값 및/또는 -100 내지 +100의 b-값을 가짐을 나타낸다. 표 2는, OD의 명도 독립적인 적색-녹색 색상 차이 증가 %가 LAB에서 -60% 내지 100%임을 나타낸다. 표 2는, OD의 명도 독립적인 청색-황색 색상 차이 증가 %가 LAB에서 -50% 내지 50%임을 나타낸다.

CIE D65 조명원에서, 본 명세서에 설명된 OD는, (1) 그 단일 패스 WP의 a-값과 이중 패스 WP의 a-값이 적어도 5 거리 단위 떨어져 있거나, 및/또는 (2) 가시 투과 스펙트럼(4000, 4100, 4200, 4300)을 수정하기 위해 적어도 하나의 염료가 이용된다면, 그 단일 패스 WP의 b-값과 이중 패스 WP의 b-값이 적어도 5 거리 단위 떨어져 있고, 다음과 같은 조건들 중 하나 이상이 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼에 적용된다: 정지-대역들 4020, 4030, 4110, 4120, 4210, 4220, 4310, 4320으로 도시된 적어도 하나의 정지 대역이 존재한다; 최대 투과율 대 최소 투과율의 비율은 적어도 1.25 대 1이다; 명순응 광 투과율은 95% 미만이다; 명도-독립적인 RG 색상 차이 증가는 -80% 내지 120%이다; 명도-독립적인 BY 색상 차이 증가는 -50% 내지 110%이다; OD의 단일 패스 WP의 a-값 및 b-값은 양쪽 모두 -15 내지 15이다.

예시된 투과 스펙트럼 4000, 4100, 4200, 4300 중 임의의 것을 갖는 OD는, 명시된 파장을 흡수하도록 염료 또는 착색제를 이용하여 구성될 수 있다. 염료는 광학적으로-적합한 기판 내에 주입되거나 기판 상에 코팅될 수 있다. 그 다음, 이 물리적 OD는 외부 안경류의 형태 등으로 눈 앞에 외부적으로 배치되거나, 및/또는 콘택트 렌즈 또는 점안액의 형태 등으로, 각막의 상부에 외부적으로 배치되거나, 및/또는 안구내 렌즈 형태 등으로, 눈에 내부적으로 배치될 수 있다.

OD는, 하나의 통합된 물리적 디바이스에서 구현된 하나 이상의 기능을 갖도록 설계될 수 있다. OD가 하나의 기능을 갖도록 설계된 실시예에서, OD는 단일의 기능적 투과 스펙트럼을 갖는다. OD가 복수의 기능을 갖도록 설계되는 실시예에서, OD는 사실상 많은 수의 기능적 투과 스펙트럼의 결과물에 해당하는 전체 투과 스펙트럼을 갖는다. 예를 들어, UV 광 및 고에너지 청색광(380 nm 내지 460 nm의 HEBL)을 차단하는 색상 강화 OD의 경우, 이 통합된 및 다기능의 OD의 전체 투과 스펙트럼은, 색상 강화 스펙트럼, UV 차단 스펙트럼 및 HEBL 차단 스펙트럼의 결과물이다. 즉, T_integrated = T_{색상 강화} * T_{UV 차단} * T_{HEBL 차단}.

또 다른 예에서, HEBL을 차단하는 또 다른 OD의 외관적 틴트(색상)를 제거하거나, 감소시키거나 변경하는 색상 밸런싱 OD는, HEBL-차단 OD 내에 물리적, 화학적 또는 전자적으로 통합되는 색상 밸런싱 투과 스펙트럼을 가질 수 있다. 이 설계는, 새로운 색상-밸런싱된 HEBL-차단 OD가 원래의 HEBL-차단 OD에 비해 더 적거나 변경된 외관적 틴트를 가질 수 있게 한다. 이 통합된 OD의 전체 투과 스펙트럼은, 색상 밸런싱 스펙트럼과 HEBL 차단 스펙트럼의 결과물이다. 즉, T_integrated = T_{색상 밸런싱} * T_{HEBL 차단.} 임의의 단일 기능 OD는 또 다른 단일 기능 OD와 결합되어 다중 기능을 갖는 통합된 OD를 생성할 수 있다.

색상 강화 OD의 단일 패스 외관적 틴트의 WP는, OD의 이중 패스 외관적 틴트로부터, Lab 공간에서의 a-값 및/또는 b-값에서 적어도 1 단위 떨어져 있다.

착용자가 볼 때의 광학 디바이스의 단일 패스 외관적 틴트의 WP는, {D65, F2, F11} 세트 내의 하나 이상의 조명원 하에서, 외부 관찰자가 볼 때의 OD의 이중 패스 외관적 틴트로부터, 25 단위(명도-독립적인 색상 차이에 의해 측정됨, 수학식 21)보다 작을 수 있다.

단일 패스 필터 프로세스 하에서 광학 디바이스의 명도 값은, D65 또는 F11 조명원 하에서 15보다 크거나, F2 조명원 하에서 10보다 크다.

이들 발명의 예시적인 응용은 렌즈이다. 본 개시내용에 따라 제작된 렌즈는, 정상 시각을 가진 사람들, 및 유전성 및 후천성을 포함한 색각 결핍(CVD)을 가진 사람들에 대한 인간 색각을 강화시킨다. 이들 렌즈는, 눈 외부에서 프레임화되고 착용되거나, 눈 표면에 착용될 수 있다, 예를 들어, 거리를 보거나 확대하기 위한 디바이스, 예를 들어, 광학 스코프, 망원경, 현미경에 장착되거나, 눈에, 예를 들어 IOL에 삽입되거나 이와 접촉할 수 있다.

본 개시내용의 또 다른 예시적인 응용은, 사람의 얼굴 또는 눈이 아닌, 건물 및 기타의 구조물 및 프레임에 고정되거나 부착되는 광학 매체이다. 예를 들어, 부분적으로 또는 완전히 투명한 윈도우, 테이블, 문, 바닥, 벽, 미러, 패널, 덮개, 차폐물 및 용기. 패널, 차폐물, 덮개 및 용기는, UV, VIS 및 적외선 파장의 전부 또는 일부를 투과, 반사 또는 흡수하면서 다른 물체 또는 에너지 파를 부분적으로 또는 완전히 차단하기 위한 광학 매체를 포함할 수 있다. 패널, 차폐물, 덮개 및 용기의 예는, 태양광 패널, 재채기 또는 침뱉음 보호대, 수족관 패널 및 유리 컵용 표면 덮개를 포함한다.

본 개시내용의 추가의 예시적인 응용은, 윈도우, 윈드실드, 문루프, 선루프 및 미러 등의, 자동차용 광학 매체이다.

본 개시내용의 다른 예시적인 응용은, TV, 모니터, 전화 디스플레이, 및 전자 시청 고글의 것 등의, 전자적 디스플레이 스크린이다. 이들 디바이스는, UV, VIS 및/또는 적외선을 방출하며, 그 파장은, 예를 들어 복사선 방출기와 수용자, 예를 들어, 사람의 눈 또는 카메라 사이에 위치한 디스플레이 스크린(들)을 통해 수정될 수 있다.

다른 예시적인 응용은, 전구, 튜브, 발광 다이오드(LED), 형광등, 백열등 및 금속 할로겐 등 등의, 조명 디바이스 내의 또는 조명 디바이스 상의 광학 매체를 포함한다. 광학 매체는, 본 개시내용에 따르면, 덮개, 패널, 차폐물, 용기, 케이스, 및 UV, VIS 또는 적외선 복사가, 수용자, 예를 들어, 인간의 눈 또는 카메라에 도달하기 전에, 매체에 의해 또는 매체를 통해 투과, 흡수 또는 반사되는 기타 임의의 디바이스 또는 디바이스나 디바이스들로 이루어진 시스템의 일부일 수 있다. 이러한 광학 매체의 실시예는, 벌브, 튜브, 꼬인형 또는 직선형, 및 다른 봉입 또는 케이싱을 포함한다.

편광 필름 또는 시트 등의 하나 이상의 편광 층이, 광학 디바이스 내에 또는 광학 디바이스 상에 통합될 수 있다. 편광 층의 통합 방법은, 코팅, 라미네이션, 봉입 및 재료 주입을 포함한다. 편광 층은, 광학 디바이스의 외측 표면이거나 광학 디바이스 내의 다른 층들 사이에 "샌드위치(sandwiched)"일 수 있다. 편광 층은 최외곽 층이거나, 박막 층 또는 염료 층 등의, 상단에 추가된 추가 층을 가질 수 있다. 박막층은, 반사 방지 코팅, 하드 코팅, 소수성 코팅, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 염료 층은, 두꺼운 틴트, 구배 틴트, 유색 틴트, 중립 틴트, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

도 44는, 염료를 이용하여 수정된 3개의 광학 디바이스의 투과 스펙트럼 4410, 4420, 4430을 나타내는 플롯(4400)을 도시한다. 스펙트럼(4410)에 도시된 OD A는, 410 nm(4440)에서 약 90%(0.9) 투과를 제공하고, 460 nm에서 35%(0.35) 투과(4450)와 함께 차단하며, 약 580 nm에서 25%(0.25) 투과(4460)와 함께 차단하면서 나머지 가시 파장(4470, 4480)에서 40% 내지 100%를 투과한다. 스펙트럼(4420)에 도시된 OD B는 460 nm(4451)에서 차단하고 570 nm 내지 600 nm(4461)를 차단하는 반면, 460 nm(4441) 아래를 통과시키고, 460 nm 내지 570 nm(4470)를 통과시키고, 610 nm(4480) 위를 통과시킨다. OD B는 평균적으로 OD A보다 많이 차단한다. 스펙트럼(4430)에 도시된 OD C는 460 nm(4452)에서 차단하고 570 nm 내지 600 nm(4462)를 차단(투과율이 거의 제로)하는 반면, 460 nm 내지 570 nm(4470)의 OD C의 최대 투과가 약 35%(0.35)이지만, OD A 및 OD B에 비해 유사한 파장(4470, 4480)을 통과시킨다.

OD A는, 두께 1.5 mm이고 직경이 72 mm인 베이스 기판과 함께 두께 0.5 mm의 염료-주입된 폴리카보네이트(PC) 층을 라미네이트함으로써 구성된다. 염색된 PC 층 라미네이션과 함께, OD는 관찰 주변부로부터 관찰 중심까지의 OD의 투과 스펙트럼을 실질적으로 변경시키지 않고 광 전력에서 플라노(plano)이거나 어떠한 비-플라노 광 전력도 갖지 않을 수 있다. PC와 호환되는 4개의 노치(notch) 흡수 염료는, 460 nm(4450), 495 nm(4490), 585 nm(4460), 및 635 nm(4491)에서 이용되어 투과 스펙트럼(4410)을 생성한다. 염료 농도는 PC의 파운드당 0.01 mg 내지 200 mg 범위이다. 염료는, 시아닌, 로다민, 쿠마린, 스쿠아릴륨 또는 BODIPY 구조를 포함한다. OD A의 것과 유사한 OD의 결과적인 투과 스펙트럼을 제공하기 위해 수 많은 다른 염료가 이용될 수 있다.

OD B는, 배합 및 몰딩 프로세스 동안에 3개의 염료를 폴리아미드(PA, 나일론)의 매트릭스 내에 주입함으로써 구성된다. PA와 호환되는 3개의 노치(notch) 흡수 염료는, 460 nm(4451), 575 nm, 및 595 nm(4461)에서 이용되어 원하는 투과 스펙트럼(4420)을 생성한다. 620 nm보다 긴 파장에서 스펙트럼의 불균일성은, 주로 하드 코팅 및 반사 방지 코팅 때문이다. 염료 농도는, PA의 파운드당 0.01 mg 내지 200 mg 범위이다.

OD C는 OD B와 유사하게 구성된다. OD C는, 380 nm 내지 780 nm의 OD C의 투과 스펙트럼을 크게 낮추기 위해 추가된, "카본 블랙(Carbon Black)" 등의, 대체로 중립-밀도 또는 넓은 가시-스펙트럼 흡수 염료를 이용한다. OD C는, PA 또는 PC의 파운드당 0.1 mg 내지 1000 mg 범위의 염료 농도를 이용한다.

광학 디바이스는, ISO(International Organization for Standards), ANSI(American National Standards Institute) 및 AS/NZS(Standards Australia) 등의, 다양한 표준화 그룹에 의해 설정된, 모든, 대다수의, 또는 일부의 표준에 맞게 제작될 수 있다. 특히, OD의 가시 투과 스펙트럼은 이들 표준들 중 일부 또는 전부를 준수한다.

표 3은, 2013 ISO 12312-1, 2018 ANSI Z80.3 및 2016 AS/NZS 1067.1에 의해 설정된 380 nm 내지 780 nm의 가시 파장에서 광학 디바이스의 투과 스펙트럼과 관련된 관련 표준을 보여준다. 표 3은, 그 투과 스펙트럼 4410, 4420, 4430이 도 44에 제공되어 있는, 3개의 색상 강화 광학 디바이스, 즉, OD A, OD B 및 OD C의 테스트된 값 및 결과를 나타낸다. OD A는 모든 나열된 표준을 통과했다. OD B와 OD C는, 스펙트럼 투과율 표준을 제외한, 거의 모든 나열된 표준을 통과했다.

색상 강화 광학 디바이스는, 표 3에 제공되지 않은 및/또는 다른 표준화 그룹에 의해 설정된 추가 표준을 통과하도록 제작되었다.

표 3의 광학 디바이스를 포함한, 색상 강화 광학 디바이스는, 적색, 녹색 및 청색 조명 등의, 교통 신호등의 상대적 시각 감쇠 지수(Q)를 강화한다. 이들 광학 디바이스는, 운전자, 탑승자 및 자전거 운전자 등의 개인이, 신호등의 색상이나 가시성을 강조하기 위해 활용될 수 있다.

일부 실시예에서, OD의 상대적 시각 감쇠 지수(Q)는, 적색, 황색, 녹색 또는 청색 지정의 적어도 하나의 백열 신호 광에 대해 최소 ISO 요건보다 적어도 0.02만큼 더 크다. 일부 실시예에서, OD의 상대적 시각 감쇠 지수(Q)는, 적색, 황색, 녹색 또는 청색 지정의 적어도 하나의 LED 신호 광에 대해 최소 ISO 요건보다 적어도 0.02만큼 더 크다. 일부 실시예에서, OD의 ISO 상대적 시각 감쇠 지수(Q)는, 적색, 황색, 녹색 또는 청색 지정의 적어도 하나의 백열 신호 광에 대해 적어도 1.0이다. 일부 실시예에서, OD의 ISO 상대적 시각 감쇠 지수(Q)는, 적색, 황색, 녹색 또는 청색 지정의 적어도 하나의 LED 신호 광에 대해 적어도 1.0이다.

도 45는, ANSI에 따른, OD C 및 육안으로 본, 녹색 신호등(4510), 황색 신호등(4530), 및 D65 일광(4520)의 CIE xyY 색도 좌표를 나타내는 플롯(4500)을 도시한다.

플롯(4500)에 도시된 바와 같이, OD C 등의 색상 강화 광학 디바이스는, 수락가능한 황색 신호 영역(4530) 내에 머물면서, 육안(4590)으로 보는 것에 비해, 오렌지색 또는 적색(4580)을 향하도록 황색 신호등의 색상 외관을 수정할 수 있다. 이러한 광학 디바이스는, 원으로 마킹된 점으로 도시된 바와 같이, 광학 디바이스에서 또는 이를 통해 볼 때, 수락가능한 단일 패스 WP(4560)를 유지하고, 마킹된 CIE D65 영역(4520) 내에 머무를 수 있다. 광학 디바이스의 수락가능한 유색 틴트는, 광학 디바이스(4560)의 백색점(원으로 마킹된 점) 및 광학 디바이스(4570)없이 육안으로 볼 때의 색각의 백색점(정사각형 마킹된 점)의 근접성으로 도시된 바와 같이 실질적으로 중립 또는 파스텔 색상의 틴트를 포함할 수 있다.

색상 강화 광학 디바이스는, 육안에 의한 보조받지 않는 인지에 비해, 원래의 황색 또는 오렌지색 색상의 트래픽 라인, 마킹, 표지판, 콘 또는 기타의 디바이스의 색상 외관을, 오렌지색 또는 적색을 향하도록 수정할 수 있다. 이러한 색상 강화 광학 디바이스는, 수락가능한 녹색 신호 영역(4510) 내에 머무르면서, 육안(4550)으로 보는 것에 비해, 녹색 신호등의 색상 외관을, 더 녹색 또는 더 높은 채도의 녹색(4540)으로 수정할 수 있다.

적색이상자 또는 적색맹자에 대해, 및 정상 색각을 가진 일부 사람들에 대해, 색상 강화, 색상 보정 또는 색상 보상 OD의 투과 스펙트럼(3710)은 다음을 갖는다: (1) 560 nm 내지 595 nm(끝값 포함)의 피크 흡광도 파장을 갖는 적어도 하나의 정지-대역(3740, 3750), (2) 이러한 정지-대역은 적어도 30%의 피크 흡광도를 가지며, (3) 이러한 정지-대역은 도 37의 플롯(3700)에 도시된 적어도 10 nm의 FWHM을 갖는다.

녹색이상자 또는 녹색맹자에 대해, 및 정상 색각을 가진 일부 사람들에 대해, 색상 강화, 색상 보정 또는 색상 보상 OD의 투과 스펙트럼(3310)은 다음을 갖는다: (1) 575 nm 내지 610 nm(끝값 포함)의 피크 흡광도 파장을 갖는 적어도 하나의 정지-대역(3350, 3360), (2) 이러한 정지-대역은 적어도 30%의 피크 흡광도를 가지며, (3) 이러한 정지-대역은 도 33의 플롯(3300)에 도시된 적어도 10 nm의 FWHM을 갖는다.

CVD를 가진 사람들에 대해, 및 정상 색각을 가진 일부 사람들에 대해, 색상 강화, 색상 보정 또는 색상 보상 OD의 투과 스펙트럼은 다음을 갖는다: (1) 560 nm 내지 610 nm(끝값 포함)의 피크 흡광도 파장을 갖는 적어도 하나의 정지-대역, (2) 이러한 정지-대역은 적어도 30%의 피크 흡광도를 가지며, (3) 이러한 정지-대역은 적어도 10 nm의 FWHM을 갖는다.

CVD를 가진 사람들에 대해, 및 정상 색각을 가진 일부 사람들에 대해, 색상 강화용, 색상 보정 또는 색상 보상 OD의 투과 스펙트럼은 다음을 갖는다: (1) 575 nm 내지 595 nm(끝값 포함)의 피크 흡광도 파장을 갖는 적어도 하나의 정지-대역, (2) 이러한 정지-대역은 적어도 30%의 피크 흡광도를 가지며, (3) 이러한 정지-대역은 적어도 15 nm의 FWHM을 갖는다.

X% 이상의 피크 흡광도는, (100-X)% 이하의 밸리 (가장 낮은 로컬) 투과와 같다.

본 명세서에서 설명된 광도 및/또는 비색 속성을 갖는 하나 이상의 시야 영역(즉, 표면)은, OD의 전체 표면을 부분적으로 또는 완전히 덮을 수 있다.

도 46은 콘택트 렌즈(4600)를 나타낸다. 한 실시예에서, 콘택트 렌즈(4610)는, 동공 및/또는 공막(4630)만을 또는 실질적으로 이들만을 덮는 중심 시야 영역만을 염색할 수 있으며, 여기서, 이 시야 영역(4630)의 면적은 전체 렌즈(4610)의 면적보다 작다. 또 다른 실시예로서, 콘택트 렌즈(4620)는 전체 렌즈를 염색할 수 있고, 여기서 시야 영역(4640)의 면적은 전체 렌즈(4620)의 면적과 동일하거나 실질적으로 동일하다.

상기 예에서, OD의 출력은 투과 스펙트럼이다. 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 이러한 스펙트럼은 임의의 광학 디바이스에 의해 생성될 수 있다.

적색, 녹색, 청색 및/또는 황색 색상-강화 광학 디바이스는, 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼에서 적어도 4개의 통과-대역을 갖는다. 적어도 하나의 통과-대역은 440 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가진다; 적어도 2개의 통과-대역은 440 nm 내지 610 nm의 피크 투과율 파장을 가지며, 하나의 통과-대역의 피크 투과율 파장은 또 다른 통과-대역의 것보다 적어도 10 nm만큼 짧고; 적어도 하나의 통과-대역은 610 nm보다 긴 피크 투과 파장을 갖는다. 이러한 광학 디바이스는, 적어도 하나의 흡수성 염료 및/또는 적어도 하나의 반사성 박막으로 구성된다.

적색, 녹색, 청색 및/또는 황색 색상-강화 광학 디바이스는, 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼에서 적어도 3개의 통과-대역을 갖는다. 571 nm 내지 780 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 통과-대역은, 380 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 통과-대역의 피크 투과보다 적어도 1%만큼 더 높은 피크 투과를 갖는다. 임의의 통과-대역의 피크 투과율 파장은, 임의의 다른 통과-대역의 것과는 적어도 10 nm만큼 상이하다. 이러한 광학 디바이스는, 적어도 하나의 흡수성 염료 및/또는 적어도 하나의 반사성 박막으로 구성된다.

적색, 녹색, 청색 및/또는 황색 색상-강화 광학 디바이스는, 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼에서 적어도 4개의 통과-대역을 갖는다. 460 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 통과-대역; 461 내지 540의 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 통과-대역; 541 nm보다 긴 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 2개의 통과-대역이 존재한다. 바로 인접하는 통과-대역들의 모든 쌍에 대해, 그들의 피크 투과 파장들 사이에는 적어도 5 nm의 분리가 있다. 이러한 광학 디바이스는, 적어도 하나의 흡수성 염료 및/또는 적어도 하나의 반사성 박막으로 구성된다.

적색, 녹색, 청색 및/또는 황색 색상-강화 광학 디바이스는, 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼에서 적어도 4개의 통과-대역을 갖는다. 450 nm 미만에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역은 적어도 30%의 피크 억제를 갖는다; 550 nm 내지 610 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역은 적어도 30%의 피크 억제를 갖는다; 440 nm 내지 510 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 정지 대역은 80% 미만의 피크 억제를 갖는다. 피크 투과율이 20%보다 큰 480 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 통과-대역이 존재한다. 580 nm보다 긴 파장에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역이 존재한다. 이러한 광학 디바이스는, 적어도 하나의 흡수성 염료 및/또는 적어도 하나의 반사성 박막으로 구성된다.

광학 디바이스는, 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼에서 적어도 2개의 통과-대역을 갖는다. 이러한 광학 디바이스는, 적어도 하나의 흡수성 염료 및/또는 적어도 하나의 반사성 박막으로 구성된다. CIE D65 조명원 하에서 및 CIE LAB 색상 공간에서 광학 디바이스는 다음을 갖는다: (1) 그 단일 패스 백색점의 a-값과 그 이중 패스 백색점의 a-값은 5 내지 150 거리 단위(끝값 포함)만큼 서로 떨어져 있거나, 및/또는 (2) 그 단일 패스 백색점의 b-값과 그 이중 패스 백색점의 b-값은, 5 내지 150 거리 단위(끝값 포함)만큼 서로 떨어져 있고, (3) 다음과 같은 조건들 중 하나 이상이 디바이스에 적용된다:

1 nm 해상도와 함께 380 nm 내지 780 nm의 디바이스의 투과 스펙트럼에서 적어도 1.25 대 1의 최대 투과율 대 최소 투과율의 비율을 가짐;

95% 미만의 명순응 광 투과율을 가짐;

디바이스를 통해 보이는 적색 및 녹색 Munsell 색상에 대해, -2% 내지 2%를 제외하고, -80% 내지 120%의 명도-독립적인 적색-녹색 색상 차이 증가를 생성함;

디바이스를 통해 보이는 청색 및 황색 Munsell 색상에 대해, -2% 내지 2%를 제외하고, -50% 내지 50%의 명도-독립적인 청색-황색 색상 차이 증가를 생성함;

-15 내지 15의 디바이스의 단일 패스 백색점의 a-값 및/또는 b-값을 가짐;

광학 디바이스는, 380 nm 내지 780 nm의 투과 스펙트럼에서 적어도 3개의 통과-대역을 갖는다. 이러한 광학 디바이스는, 적어도 하나의 흡수성 염료 및/또는 적어도 하나의 반사성 박막으로 구성된다. 디바이스를 통해 보이는 적색 및 녹색 Munsell 및/또는 Ishihara 색상에 대한 적색-녹색 명도 차이는, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 하나 이상 하에서, -0.1 내지 0.1을 제외하고, -5.0 내지 5.0(끝값 포함)이다.

투과 스펙트럼이 그 피크 억제 파장이 440 nm 내지 600 nm인 적어도 하나의 정지-대역을 갖고, 정지-대역이 적어도 5 nm의 FWHM(full-width-at-half-maximum)을 갖는 광학 디바이스.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서, 피크 억제 파장이 440 nm 내지 510 nm인 임의의 정지-대역에 대한 피크 억제는 85% 미만이다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서, 480 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 하나 이상의 통과-대역의 피크 투과 파장은, 571 nm 내지 660 nm에 중심을 둔 하나 이상의 통과-대역의 피크 투과 파장보다 적어도 40 nm 짧다.

광학 디바이스는 UV 조명 하에서 광변색성이다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서, 적어도 하나의 정지-대역은 590 nm보다 긴 파장에 중심을 둔다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서, 530 nm 내지 780 nm의 최저 투과는, 380 nm 내지 529 nm의 최저 투과보다 적어도 1%만큼 더 높다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서, 가장 긴 피크 투과율 파장을 갖는 통과-대역은, 2번째로 가장 긴 피크 투과율 파장을 갖는 통과-대역의 파장보다 적어도 10 nm만큼 더 긴 파장을 갖는다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서, 460 nm 내지 540 nm의 평균 투과는, 550 nm 내지 600 nm의 평균 투과보다 적어도 1%만큼 더 높다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼의 경우, 500 nm 내지 550 nm의 평균 투과는, 570 nm 내지 590 nm의 평균 투과보다 적어도 1%만큼 더 높다.

광학 디바이스의 투과 스펙트럼의 경우, 380 nm 내지 780 nm의 모든 파장에서 이러한 스펙트럼의 제곱은, 이러한 스펙트럼 자체에 비해 동일한 스펙트럼 특성을 모두 갖는다.

광학 디바이스의 경우, 그 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트 양쪽 모두는, CIE D65, F2, 및/또는 F11 중 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서, -60 내지 +60의 a-값 및/또는 -60 내지 +60의 b-값을 가진다.

광학 디바이스의 경우, 단일 패스를 통한 디바이스의 명순응 광 투과율은, CIE D65, F2 및 F11 중 하나 이상의 조명원 하에서 95%(이 값을 포함) 아래이다.

광학 디바이스의 경우, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 하나 이상 하에서 디바이스를 통해 보는 적색 및 녹색 Munsell 색상에 대해 5% 내지 110%의 LAB RG_LI 색상 차이 백분률 증가를 생성한다.

광학 디바이스의 경우, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 하나 이상 하에서 디바이스를 통해 보는 청색 및 황색 Munsell 색상에 대해 10% 내지 110%의 LAB BY_LI 색상 차이 백분률 증가를 생성한다.

광학 디바이스의 경우, 광학 디바이스의 단일 패스 외관적 틴트의 백색점과 이중 패스 외관적 틴트의 백색점 사이의 명도-독립적인 색상 차이는, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 하나 이상 하에서, 광원 CIE LAB 색상 공간에서 서로 60 거리 단위 내에 있다.

광학 디바이스의 경우, 광학 디바이스의 단일 패스 외관적 틴트의 명도-독립적인 백색점 편이와 이중 패스 외관적 틴트의 명도-독립적인 백색점 편이 양쪽 모두는, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 하나 이상 하에서, 광원 CIE LAB 색상 공간에서, 중립으로부터 60 거리 단위 미만 떨어져 있다.

광학 디바이스의 경우, 단일 패스 외관적 틴트는, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 적어도 하나 이상 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 이중 패스 외관적 틴트의 a-값과는 적어도 1 거리 단위만큼 상이한 a-값을 갖는다.

광학 디바이스의 경우, 단일 패스 외관적 틴트는, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 중 적어도 하나 이상 하에서, CIE LAB 색상 공간에서 이중 패스 외관적 틴트의 b-값과는 적어도 1 거리 단위만큼 상이한 b-값을 갖는다.

광학 디바이스의 경우, CIE F2 조명원에서의 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트는, CIE LAB 색상 공간에서 CIE D65 및/또는 F11 조명원에서의 대응하는 단일 패스 및/또는 이중 패스 외관적 틴트의 b-값보다 적어도 1 거리 단위만큼 작은 b-값을 가진다.

광학 디바이스 및 황색-색각을 갖는 사람의 경우, CIE D65 조명 및 CIE LUV 공간에서, 육안으로 보는 사람의 색각의 중립으로부터의 백색점 편이와 디바이스를 통해 보는 동일한 사람의 것 사이의 차이는 0.002 내지 0.2의 거리 단위이다.

광학 디바이스의 경우, 디바이스를 통해 볼 때, 적색-녹색 명도 차이의 변동은, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 세트 내의 임의의 2개의 조명원 사이에서 5.0 이내이다.

광학 디바이스의 경우, 디바이스의 계산된 상대 시각 감쇠 지수(Q)는, 적색, 황색, 녹색 또는 청색 지정의 적어도 하나의 백열 신호 광에 대해 최소 ISO 요건보다 적어도 0.02만큼 더 크다.

광학 디바이스의 경우, 모든 비색 성능 메트릭은, 1931 CIE 2-Degree Standard Observer를 이용한다.

광학 디바이스의 경우, 하나 이상의 시야 영역은 OD의 전체 표면을 부분적으로 또는 완전히 덮을 수 있다.

광학 디바이스의 경우, 디바이스는, 렌즈, 선글라스 및 안과, 유리, 콘택트 렌즈, 광학 필터, 디스플레이, 윈드실드, 안구내 렌즈, 인간 수정체, 윈도우, 및 플라스틱으로 구성된다. 광학 디바이스는, 기하학적 형상, 굴절률 및 두께를 포함한, 임의의 광 전력, 곡률 또는 기타의 적절한 특성을 가질 수 있다.

피처들 및 요소들이 상기에서 특정한 조합으로 전술되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 각각의 피처 또는 요소는 단독으로 이용되거나 다른 피처들 및 요소들을 동반하거나 동반하지 않는 임의의 조합으로 이용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 여기서 설명된 방법은, 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행을 위한 컴퓨터-판독가능한 매체에 병합된 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체의 예로서는, (유선 또는 무선 접속을 통해 전송된) 전자 신호 및 컴퓨터-판독가능한 저장 매체를 포함된다. 컴퓨터-판독가능한 저장 매체의 예로서는, 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐쉬 메모리, 반도체 메모리 디바이스, 내부 하드 디스크 및 이동식 디스크와 같은 자기 매체, 광자기 매체, 및 CD-ROM 디스크 및 디지털 범용 디스크(DVD)와 같은 광학 매체가 포함되지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.

Claims (25)

1. 색각 강화 광학 디바이스로서,
   380 nm 내지 780 nm의 상기 광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서 적어도 2개의 통과-대역을 생성하기 위한 하나 이상의 광학 요소
   를 포함하고, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE D65, F2 및 F11 조명원들 중 하나 이상 하에서 95% 미만의 명순응 및 암순응 광 투과율들을 생성하고, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE LAB 색상 공간에서 CIE D65, F2 및 F11 조명원들 중 하나 이상 하에서, -0.1 내지 0.1을 제외하고, -5.0 내지 5.0의 상기 광학 디바이스를 통해 본 적색 및 녹색 Munsell 색상들에 대한 적색-녹색 명도-차이를 생성하고, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 1-nm 해상도와 함께 380 nm 내지 780 nm의 상기 광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서 적어도 1.15 대 1의 최대 투과율 대 최소 투과율의 비율을 생성하는, 광학 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 적어도 하나의 흡수성 염료를 포함하는, 광학 디바이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 적어도 하나의 반사성 박막을 포함하는, 광학 디바이스.
4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE LAB 색상 공간에서 CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원들 중 하나 이상 하에서, 상기 광학 디바이스를 통해 본 적색 및 녹색 Munsell 색상들에 대해, -2% 내지 2%를 제외하고, -80% 내지 120%의 명도-독립적인 적색-녹색 색상 차이 증가를 생성하는, 광학 디바이스.
5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE LAB 색상 공간에서 CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원들 중 하나 이상 하에서, 상기 광학 디바이스를 통해 본 청색 및 황색 Munsell 색상들에 대해, -2% 내지 2%를 제외하고, -50% 내지 110%의 명도-독립적인 청색-황색 색상 차이 증가를 생성하는, 광학 디바이스.
6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 적어도 2개의 통과-대역의 피크 투과 파장들 사이에서 적어도 5 nm의 분리를 생성하는, 광학 디바이스.
7. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 380 nm 내지 780 nm의 상기 광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서 적어도 제3 통과-대역을 생성하는, 광학 디바이스.
8. 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 380 nm 내지 780 nm의 상기 광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서 적어도 제4 통과-대역을 생성하는, 광학 디바이스.
9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 440 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 통과-대역을 생성하고, 적어도 2개의 통과-대역은 440 nm 내지 610 nm에서 피크 투과율 파장들을 가지며, 하나의 통과-대역의 피크 투과율 파장은 또 다른 통과-대역의 것보다 적어도 10 nm만큼 짧고, 적어도 하나의 통과-대역은 610 nm보다 긴 피크 투과 파장을 갖는, 광학 디바이스.
10. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 460 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 통과-대역, 461 내지 540 사이에서 피크 투과율 파장을 갖는 적어도 하나의 통과-대역, 및 541 nm보다 긴 피크 투과율 파장들을 갖는 적어도 2개의 통과-대역을 생성하는, 광학 디바이스.
11. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 적어도 30% 피크 억제를 갖는 450 nm보다 짧은 곳에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역을 생성하고, 550 nm 내지 610 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역은 적어도 30% 피크 억제를 가지며, 440 nm 내지 510 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 정지 대역은 80% 미만의 피크 억제를 갖는, 광학 디바이스.
12. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 20%보다 큰 피크 투과를 갖는 480 nm 내지 570 nm에 중심을 둔 적어도 하나의 통과-대역을 생성하는, 광학 디바이스.
13. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 580 nm보다 긴 파장에 중심을 둔 적어도 하나의 정지-대역을 생성하는, 광학 디바이스.
14. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 하나 이상의 CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 하에서 그리고 CIE LAB 색상 공간에서, 5 내지 150 거리 단위만큼 서로 이격된 단일 패스 백색점의 a-값 및 이중 패스 백색점의 a-값을 생성하는, 광학 디바이스.
15. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 하나 이상의 CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원 하에서 그리고 CIE LAB 색상 공간에서, 5 내지 150 거리 단위만큼 서로 이격된 단일 패스 백색점의 b-값들 및 이중 패스 백색점의 b-값을 생성하는, 광학 디바이스.
16. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE D65, F2 및/또는 F11 중 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서, -60 내지 +60의 a-값들을 갖는 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트들을 생성하는, 광학 디바이스.
17. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE D65, F2 및/또는 F11 중 하나 이상의 조명원 하에서, CIE LAB 색상 공간에서, -60 내지 +60의 b-값들을 갖는 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트들을 생성하는, 광학 디바이스.
18. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 570 nm 내지 590 nm의 평균 투과보다 적어도 1% 높은 500 nm 내지 550 nm의 평균 투과를 생성하는, 광학 디바이스.
19. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 상기 광학 디바이스가 UV 조명 하에서 광변색성이 되게 하는, 광학 디바이스.
20. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 550 nm 내지 600 nm의 평균 투과보다 적어도 1% 높은 460 nm 내지 540 nm의 평균 투과를 생성하는, 광학 디바이스.
21. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE F2 조명원에서의 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트가, CIE LAB 색상 공간에서 CIE D65 및/또는 F11 조명원에서의 그 대응하는 단일 패스 및 이중 패스 외관적 틴트의 b-값보다 적어도 1 거리 단위만큼 작은 b-값을 갖게 하는, 광학 디바이스.
22. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, 적색, 황색, 녹색 또는 청색 지정의 적어도 하나의 백열 신호 광에 대해 최소 ISO 요건보다 적어도 0.02만큼 큰 계산된 상대 시각 감쇠 지수(Q)를 생성하는, 광학 디바이스.
23. 제1항에 있어서, 상기 광학 디바이스는, 렌즈, 선글라스, 안과, 유리, 콘택트 렌즈, 광학 필터들, 디스플레이들, 윈드실드들, 안구내 렌즈, 인간 수정체, 윈도우들 및 플라스틱들 중 적어도 하나의 형태를 갖는, 광학 디바이스.
24. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 요소는 추가로, CIE D65 조명 및 CIE LUV 공간에서, 0.002 내지 0.2 거리 단위의, 육안에 의한 색각의 중립으로부터의 백색점 편이와 광학 디바이스를 통한 것의 차이를 생성하는, 광학 디바이스.
25. 색각 강화 광학 디바이스로서,
    적어도 하나의 흡수성 염료 및 적어도 하나의 반사성 박막 중 적어도 하나
    를 포함하고, 상기 적어도 하나의 흡수성 염료 및 적어도 하나의 반사성 필름 중 적어도 하나는, 380 nm 내지 780 nm의 상기 광학 디바이스의 투과 스펙트럼에서 적어도 4개의 통과-대역을 생성하며, 상기 적어도 4개의 통과-대역 중 적어도 하나는 460 nm보다 짧은 피크 투과율 파장을 가지며, 상기 적어도 4개의 통과-대역 중 적어도 하나는 461 내지 540의 피크 투과율 파장을 가지며, 상기 적어도 4개의 통과-대역 중 적어도 2개는 541 nm보다 긴 피크 투과율 파장들을 가지며, CIE D65, F2 및/또는 F11 조명원들 중 하나 이상 하에서, 명순응 및 암순응 광 투과율들은 95% 미만이고, 상기 광학 디바이스의 최대 투과율 대 상기 광학 디바이스의 최소 투과율의 비율은 1-nm 해상도와 함께 380 nm 내지 780 nm에서 적어도 1.2 대 1인, 광학 디바이스.

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