Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9882:2013 (ASTM E308-12) về Tính toán màu sắc cho các vật thể sử dụng hệ thống phân định màu của Ủy ban quốc tế về chiếu sáng (CIE)

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9882:2013

ASTM E308-12

TÍNH TOÁN MÀU SẮC CHO CÁC VẬT THỂ SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHÂN ĐỊNH MÀU CỦA ỦY BAN QUỐC TẾ VỀ CHIẾU SÁNG (CIE)

Standard practice for computing the colors of objects by using the CIE system

Lời nói đầu

TCVN 9882:2013 được xây dựng trên cơ sở hoàn toàn tương đương với ASTM E 308 với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM E308 thuộc bản quyền quốc tế.

TCVN 9882:2013 do Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TÍNH TOÁN MÀU SẮC CHO CÁC VẬT THỂ SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHÂN ĐỊNH MÀU CỦA ỦY BAN QUỐC TẾ VỀ CHIẾU SÁNG (CIE)

Standard practice for computing the colors of objects by using the CIE system

1. Phạm vi áp dụng

1.1. Tiêu chuẩn này đưa ra các giá trị và các quy trình tính toán cần thiết trong thực tế để tính được các giá trị 3 màu cơ bản từ hệ số phản xạ phổ, hệ số truyền phổ hoặc hệ số bức xạ phổ của vật màu.

1.2. Tiêu chuẩn này đưa ra các quy trình và bảng các giá trị tiêu chuẩn để tính toán các giá trị ba màu cơ bản X, Y, Z và tọa độ màu x, y đối với người quan sát tiêu chuẩn CIE 1931; hoặc các giá trị X₁₀, Y₁₀, Z₁₀ và x₁₀, y₁₀ đối với người quan sát tiêu chuẩn bổ sung CIE 1964 dựa trên các dữ liệu phổ đo đạc.

1.3. Các giá trị tiêu chuẩn trong tiêu chuẩn này bao gồm năng lượng phổ của 6 nguồn sáng chuẩn và 3 nguồn sáng huỳnh quang theo tiêu chuẩn CIE.

1.4. Các quy trình cũng được nêu trong tiêu chuẩn này dung cho các trường hợp chỉ có sẵn số liệu trong các dải bước sóng giới hạn hơn so với khuyến cáo, hoặc đối với khoảng đo rộng hơn khoảng đo khuyến cáo của CIE. Tiêu chuẩn này có thể áp để tính toán sử dụng các dữ liệu quang phổ đo được theo Hướng dẫn thực nghiệm ASTM E 1164 với các bước đo sóng lần lượt là 1 nm, 5 nm, 10 nm, 20 nm.

1.5. Các quy trình cũng được nêu trong tiêu chuẩn này dùng cho các trường hợp dữ liệu phổ được hiệu chỉnh theo sự phụ thuộc của băng thông và các trường hợp dữ liệu phổ chưa được hiệu chỉnh theo sự phụ thuộc của băng thông. Trong trường hợp chưa được hiệu chỉnh, giả thiết rằng băng thông phổ của thiết bị đo xấp xỉ bằng khoảng đo và có hình tam giác. Các lựa chọn này luôn đảm bảo phù hợp nhất với hầu hết ứng dụng thực tế trong công nghiệp.

1.6. Tiêu chuẩn này bao gồm các quy trình cho phép chuyển đổi các kết quả thành các không gian màu trong hệ thống tiêu chuẩn CIE, ví dụ như không gian màu CIELAB và CIELUV (3). Các công thức tính toán Sắc sai (độ sai màu) trong hệ không gian này và các hệ không gian khác được đưa ra trong Phương pháp kiểm tra ASTM D 2244.

1.7. Tiêu chuẩn này sử dụng hệ đơn vị Quốc tế SI.

1.8. Tiêu chuẩn này không nhằm đưa ra các hướng dẫn an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tài liệu này có trách nhiệm thiết lập các hướng dẫn an toàn, bảo hộ lao động và phạm vi ứng dụng thích hợp trước khi sử dụng thiết bị đo.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

ASTM D 2244, Test Method for Calculation of Color Differences from Instrumentally Measured Color Coordinates (Phương pháp kiểm tra Tính toán Sắc sai sử dụng thiết bị đo tọa độ màu).

ASTM E 284, Terminology of Appearance (Thuật ngữ chuyên môn về cảm quan).

ASTM E 313, Practice for Calculating Yellowness and Whiteness Indices from Instrumentally Measured Color Coordinates (Phương pháp thực nghiệm tính toán chỉ số màu vàng và màu trắng bằng thiết bị đo tọa độ màu).

ASTM E 1164, Practice for Obtaining Spectrophotometric Data for Object-Color Evaluation (Phương pháp thực nghiệm đo độ phát quang dùng máy đo ảnh phổ).

ASTM E 2022, Practice for Caculation of Weighting Factor for Tristimulus Intergration (Phương pháp thực nghiệm tính hệ số 3 màu cơ bản).

ASTM E 2729, Practice for Rectification of Spectrophotometric Bandpass Differences (Phương pháp thực hành hiệu chỉnh sự khác biệt dải bước sóng của quang phổ).

PH2.23, Lighting Conditions for Viewing Photographic Color Prints and Transparencies (Điều kiện ánh sáng để quan sát ảnh màu in trên giấy và giấy bóng kính).

CIE Standard S 001/ISO IS 10526, Colorimetric llluminants (Tiêu chuẩn CIE S 001/ISO IS 10526, Nguồn phát ánh sáng màu)

CIE Standard S 002/ISO IS 10527, Colorimetric Observers (Tiêu chuẩn CIE S 002/ISO IS 10527, Bộ phận quan sát màu).

CIE Standard D 001, Colorimetric llluminants and Observers (Disk) (Tiêu chuẩn CIE D 001, Nguồn phát ánh sáng màu và bộ phận quan sát màu (Dạng đĩa cứng)).

3. Thuật ngữ, định nghĩa

3.1. Áp dụng các thuật ngữ trong E 284 (xem tài liệu tham khảo [4]).

3.2. Các định nghĩa

3.2.1. Thông dải (bandpass) - xem định nghĩa về dải thông.

3.2.2. Độ rộng dải thông (bandwidth)

Độ rộng của dải thông ở hệ số truyền bằng ½ giá trị đỉnh.

3.2.3. Sắc độ (chromaticity)

Chất lượng màu của tác nhân kích thích màu được định nghĩa bởi các tọa độ màu của nó.

3.2.4. Tọa độ màu (chromaticity coordinates)

Theo định nghĩa của ngành Vật lý thần kinh học (không gian màu phụ thuộc vào các tế bào cảm nhận màu sắc của mắt người quan sát - xem chi tiết phần 3.2.7), là tỉ lệ giữa từng giá trị của ba màu cơ bản của màu theo vật lý thần kinh học và tổng các giá trị của ba màu cơ bản này.

CHÚ THÍCH 1:

Trong hệ không gian màu tiêu chuẩn CIE 1931, tọa độ màu là: x =X/(X + Y + Z), y = Y/(X + Y + Z), z = Z/(X + Y + Z); Trong hệ không gian màu tiêu chuẩn bổ sung CIE 1964, áp dụng công thức tính tương tự với tất cả các ký hiệu có chỉ số 10 - các ký hiệu (xem 3.2.7).

3.2.5. CIE

Là chữ viết tắt tiêu đề tiếng Pháp của Ủy ban Quốc Tế về Chiếu sáng “The Commission Internationale d’Eclairage (CIE)”.

3.2.6. CIE 1931 (x, y) - biểu đồ màu (chromaticity diagram)

Biểu đồ màu dùng cho người quan sát tiêu chuẩn CIE 1931, mà ở đó vẽ các tọa độ màu trong CIE 1931 với giá trị x là hoành độ và giá trị y là tung độ.

3.2.7. CIE 1964 (x₁₀, y₁₀) - biểu đồ màu (chromaticity diagram)

Biểu đồ màu dùng cho người quan sát tiêu chuẩn bổ sung CIE 1964, mà ở đó vẽ các tọa độ màu trong CIE 1964 với giá trị x₁₀ là hoành độ và giá trị y₁₀ là tung độ.

CHÚ THÍCH 2:

Hình vẽ 1 mô tả biểu đồ màu CIE 1931 và 1964, là quỹ tích các bước sóng và các đường vành đai màu tía (đường cong giới hạn không gian màu Red và không gian màu Green, Blue - trong biểu đồ không gian màu).

3.2.8. Biểu đồ màu CIE 1976 (u’, v’) hoặc (u’₁₀, v’₁₀)

Biểu đồ màu trong đó vẽ tọa độ màu CIE 1976 L*u*v* (CIELUV) với u’ (hoặc u’₁₀) là hoành độ và (hoặc v’₁₀) là tung độ.

3.2.9. Hệ đo màu tiêu chuẩn CIE 1931 (CIE 1931 standard colorimetric system)

Là hệ thống để xác định các giá trị 3 màu cơ bản của phân phối công suất phổ bất kỳ, sử dụng các giá trị định hướng màu chuẩn X, Y, Z đã biết và 3 quy trình phù hợp màu  theo hệ không gian màu tiêu chuẩn CIE năm 1931.

3.2.10. Hệ đo màu tiêu chuẩn bổ sung CIE 1964 (CIE 1964 supplementary standard colorimetric system)

Là hệ thống để xác định các giá trị 3 màu cơ bản của phân phối công suất phổ bất kỳ, sử dụng các giá trị định hướng màu chuẩn X₁₀, Y₁₀, Z₁₀ đã biết và 3 quy trình phù hợp màu  theo hệ không gian màu tiêu chuẩn CIE năm 1964 (xem Chú thích 3).

CHÚ THÍCH 3:

Người sử dụng cần có kiến thức về tiêu chuẩn CIE 1964 (10°) bộ Tiêu chuẩn bổ sung và Tiêu chuẩn quan sát khi không hoặc sử dụng thước chia độ để quan sát. Trong một số môi trường, như quan sát trong điều kiện độ sáng rất thấp, vạch chia độ bị nhòe khó phân biệt màu. Hệ tiêu chuẩn quan sát 10° cần sử dụng thận trọng trong trường hợp này.

3.2.11. Màu sắc của vật màu (color, n-of an object)

Màu sắc là một dạng của ngoại quan vật thể khác biệt so với hình dạng, kích thước, vị trí và độ bóng - phụ thuộc vào thành phần phổ của ánh sáng chiếu tới, hệ số phản xạ phổ, hệ số truyền phổ hoặc hệ số bức xạ phổ của vật được chiếu sáng và thị giác (tế bào cảm nhận màu sắc) của người quan sát cũng như không gian chiếu sáng và quan sát.

Hình 1 - Giản đồ màu CIE 1931 x, y và 1964 x₁₀, y₁₀ (5) (xem Chú thích 2)

3.2.12. Màu sắc - màu sắc theo ngành vật lý thần kinh học (các tế bào cảm nhận màu sắc của mắt người) (color, n-psychophysical)

Đặc trưng của một tác nhân kích thích màu được biểu thị bằng 3 giá trị kỹ thuật của thiết bị đo màu, chính là các giá trị 3 định hướng màu cơ bản.

3.2.13. Các hàm phối hợp màu (color-matching functions)

Là lượng từng màu cơ bản (trong bất kỳ hệ 3 màu cơ bản), trong 3 tác nhân kích thích màu chuẩn cần chọn tương ứng bằng việc pha trộn các thành phần đơn sắc của phổ năng lượng tương đương.

3.2.14. Nguồn sáng huỳnh quang (fluorescent illuminant)

Nguồn sáng có phổ phát xạ đặc trưng cho một loại đèn huỳnh quang riêng biệt.

3.2.15. Nguồn sáng huỳnh quang do CIE khuyến cáo (CIE recommended fluorescent illuminants)

Hệ thống 12 đèn huỳnh quang và phổ phân bố năng lượng tương ứng của chúng, trong đó quan trọng nhất là F2, đèn huỳnh quang màu trắng lạnh với nhiệt độ màu tương quan là 4 200 K, F7 - loại đèn có ánh sáng giống như ánh sáng ban ngày (6 500 K) có phổ phân bố rộng (phổ liên tục), và F11 - đèn huỳnh quang trắng thường (4 000 K) với phổ hẹp (phổ vạch).

3.2.16. Độ sáng (luminous)

Đánh giá dựa theo quy trình hiệu suất quang phổ dạ quang V ( l) của tiêu chuẩn CIE.

3.2.17. Thang màu đối lập (opponent-color scales)

Các thang đo thể hiện một màu sắc bằng giá trị dương, trục trung tính có giá trị không và màu bổ sung được thể hiện bằng các giá trị âm, ví dụ các thang tỷ lệ thường sử dụng có giá trị dương hướng theo màu đỏ và các giá trị âm ngược theo màu xanh lá cây; một số thang tỷ lệ khác có giá trị dương hướng theo màu vàng và giá trị âm hướng theo màu xanh da trời.

3.2.18. Thang màu CIELAB (CIELAB color scales)

Thang màu đối lập CIE 1976: L*, a*, b* (opponent-color scales), với a* là giá trị dương đại diện cho màu đỏ (red) và giá trị âm đại diện cho màu xanh lá cây (green), và b* có giá trị dương với hướng màu vàng (yellow) và giá trị âm theo hướng màu xanh da trời (blue).

3.2.19. Thang màu CIELUV (CIELUV color scales)

Thang màu đối lập CIE 1976: L*, u*, v*, với u* có giá trị dương đại diện cho màu hướng đỏ và giá trị âm đại diện cho màu hướng xanh lá cây (green), và v* có giá trị dương đại diện cho màu hướng vàng (yellow) và giá trị âm đại diện cho màu hướng xanh đa trời (blue).

3.2.20. Dải thông (passband)

Là dải kế tiếp các độ rộng sóng ở đó ít nhất một phần của ánh sáng tới được truyền qua một cách chọn lọc qua một dụng cụ hoặc một thiết bị hiệu chỉnh ánh sáng.

3.2.21. Phổ (spectral, adj-for radiometric quantities)

Là phép đánh giá khả năng phát xạ, đi đôi với năng lượng phát xạ đơn sắc tại một bước sóng xác định hoặc mở rộng đi cùng với năng lượng phát xạ của dải bước sóng hẹp.

3.2.22. Vật sáng tiêu chuẩn - nguồn sáng tiêu chuẩn (standard illuminant)

Thông lượng phát quang của vật rọi đặc trưng bởi quang phổ của nó, được quy định trong tiêu chuẩn ASTM.

3.2.23. Nguồn sáng tiêu chuẩn A, CIE (CIE standard illuminant A)

Nguồn sáng của thiết bị đo màu, biểu trưng cho vật bức xạ ở 2855.8 K, được định nghĩa trong tiêu chuẩn CIE phổ phân bố năng lượng tương quan.

3.2.24. Nguồn sáng tiêu chuẩn C, CIE (CIE standard illuminant C)

Nguồn sáng thiết bị đo màu, biểu trưng cho dải ánh sáng ban ngày ở nhiệt độ 6 774 K, được định nghĩa trong tiêu chuẩn CIE là phổ phân bố năng lượng tương quan.

3.2.25. Nguồn sáng tiêu chuẩn D65 (CIE standard illuminant D65)

Nguồn sáng thiết bị đo màu, biểu trưng cho dải ánh sáng ban ngày ở nhiệt độ 6 504 K, được định nghĩa trong tiêu chuẩn CIE là phổ phân bố năng lượng tương quan.

CHÚ THÍCH 4:

Các nguồn sáng quan trọng khác được định nghĩa trong tiêu chuẩn CIE gồm nguồn sáng cho vùng ánh sáng khả kiến D₅₀, D₅₅, và D₇₅. Nguồn sáng D₅₀ được sử dụng cho đồ họa ngành mỹ thuật công nghiệp để quan sát màu trong suốt và ảnh in màu (xem ANSI PH2.23).

3.2.26. Người quan sát tiêu chuẩn (standard observer)

Quan sát viên lý tưởng nhất có thị giác tương ứng được miêu tả trong tiêu chuẩn CIE quy trình phối hợp màu (xem mục S002 tiêu chuẩn CIE và tài liệu tham khảo (3)).

3.2.27. Người quan sát tiêu chuẩn theo CIE 1931 (CIE 1931 standard observer)

Quan sát viên lý tưởng nhất có thị giác tương ứng được miêu tả trong tiêu chuẩn CIE quy trình so màu  tương ứng với phạm vi quan sát đối diện với góc 2° trên võng mạc; thường gọi là tiêu chuẩn quan sát viên 2°.

3.2.28. Người quan sát tiêu chuẩn bổ sung theo CIE 1964 (CIE 1964 supplementary standard observer)

Quan sát viên lý tưởng nhất có thị giác tương ứng được miêu tả trong tiêu chuẩn CIE quy trình so màu  tương ứng với phạm vi góc quan sát 10° trên võng mạc; thường gọi là tiêu chuẩn quan sát viên 10° (xem Chú thích 4).

3.2.29. Ba màu cơ bản (red, blue, green) (tristimulus values)

Xem phần 3.2.9 và 3.2.10

3.2.30. Hệ số trọng 3 màu cơ bản,(tristimulus weighting factors, )

Là hệ số thu được từ phổ năng lượng S của một nguồn sáng và các quy trình phù hợp màu của quan sát viên, thường trình bày trong bảng dải bước sóng 10 nm hay 20 nm, sử dụng để tính giá trị 3 màu cơ bản bằng cách nhân với phổ phát xạ, phổ truyền qua hoặc độ phát xạ (hoặc các hệ số tương ứng) rồi tính tổng tương ứng.

CHÚ THÍCH 5:

Để tính toán được chính xác cần phải đồng nhất với dải phổ đo của thiết bị đo.

4. Tóm tắt các thông lệ

4.1. Chọn các thông số - người sử dụng tài liệu thực hành này phải chọn một số thông số theo quy định bao gồm:

4.1.1. Quan sát viên - Chọn sử dụng hoặc tiêu chuẩn CIE 1931, Tiêu chuẩn cho quan sát - Thiết bị đo màu (quan sát 2°); hoặc tiêu chuẩn bổ sung CIE 1964 quan sát viên - thiết bị đo màu (quan sát 10°) được liệt kê trong tiêu chuẩn hướng dẫn thực hành này, tiêu chuẩn CIE S 002 hoặc D 001, hoặc tài liệu tham khảo (3) - Phụ lục B (xem mục 3.2.26 và Chú thích 3).

4.1.2. Nguồn sáng - chọn tiêu chuẩn CIE hoặc các nguồn sáng liệt kê trong các Bảng của tiêu chuẩn này, tiêu chuẩn CIE S 001 hoặc D 001, hoặc tài liệu tham khảo (3) - Phụ lục B (xem mục 3.2.22).

4.1.3. Dải bước sóng của Thiết bị đo (khoảng đo) - Chọn dải bước sóng đo có sẵn. Tiêu chuẩn này đưa ra các dải bước sóng 1 nm, 5 nm, 10 nm hoặc 20 nm. Phép đo được thực hiện tối ưu nhất khi dải đo gần nhất với dải bước sóng của thiết bị đo.

4.2. Quy trình - người sử dụng cần phải chắc chắn có hay chưa hiệu chỉnh dữ đo theo dải bước sóng đo của thiết bị. Độ chính xác của 3 giá trị màu kích thích cải thiện đáng kể bởi sự kết hợp các hiệu chỉnh dải bước sóng đo với dữ liệu phổ đo được hoặc giá trị các hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích (xem phần 7.2). Các quy trình được sử dụng phụ thuộc vào sự hiệu chỉnh này và dải bước sóng đo Δl.

4.2.1. Đối với các dữ liệu thu được khi đo với dải bước sóng 1 nm hoặc 5 nm, các quy trình số trong mục 7.2 được sử dụng.

4.2.2. Với các dữ liệu thu được khi đo với dải bước sóng 10 nm hoặc 20 nm, các bảng hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích bao gồm Bảng 5 (Phụ lục C) nên được sử dụng kết hợp với các giá trị quang phổ đã được hiệu chỉnh theo dải bước sóng. Bảng 6 (Phụ lục C) nên được sử dụng cho các giá trị quang phổ chưa được hiệu chỉnh dải sóng; Các bảng này đưa ra các giá trị để ngăn ngừa lỗi do sự phụ thuộc dải bước sóng đo khi dùng dải quang phổ hình tam giác (vùng phổ ánh sáng trong hình tam giác đưa ra trong các Biểu đồ tọa độ kết tủa màu) tương ứng với độ rộng một nửa dải bước sóng đo Δl.

4.2.3. Sử dụng biểu đồ khối (a flow chart: biểu đồ minh họa quy trình tiến hành thí nghiệm) để đảm bảo việc sử dụng đúng các tổ hợp dữ liệu và các giá trị theo Hình vẽ 2. Các quy trình sử dụng được liệt kê chi tiết trong phần 7.1.

4.3. Các phép tính toán - giá trị 3 màu kích thích X, Y, Z hay X₁₀, Y₁₀, Z₁₀ được tính toán bằng tổng đại số các tích giữa giá trị hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích tương ứng với các nguồn sáng và quan sát viên đã được lựa chọn với hệ số phản xạ (truyền qua hoặc độ phát quang) và với dữ liệu phổ phát xạ đo được.

4.4. Giá trị 3 màu kích thích còn được sử dụng để tính tọa độ màu trong các không gian màu đồng nhất sau này như CIELAB hay CIELUV.

5. Ý nghĩa và mục đích

5.1. Hệ thiết bị đo màu theo tiêu chuẩn CIE đưa ra các dẫn chứng chứng minh sự tương thích giữa các cặp màu sắc khi được quan sát bởi các quan sát viên chuẩn theo tiêu chuẩn CIE. Hệ tiêu chuẩn CIE không đưa ra các tỷ lệ sai khác màu với thị giác của mắt hay miêu tả màu sắc xuất hiện khi quan sát viên quan sát.

5.2. Tiêu chuẩn này cung cấp các công thức tính toán giá trị 3 màu cơ bản X, Y, Z và tọa độ màu x, y - có thể được sử dụng trực tiếp đối với các tác nhân kích thích màu trong ngành vật lý thần kinh; hoặc có thể được chuyển đổi tương đương với thang màu đồng nhất. Ví dụ, các chuyển đổi giữa hệ không gian màu tiêu chuẩn CIELAB và hệ không gian màu tiêu chuẩn CIELUV. Các thang màu đồng nhất được sử dụng cho nghiên cứu, kiểm soát màu sắc sản phẩm, tính sắc sai (độ sai khác màu sắc), các thông số màu và thiết lập dung sai màu. Định nghĩa về màu sắc của một vật liệu hoặc vật thể nào đó sẽ là chưa hoàn chỉnh nếu chỉ sử dụng đến khái niệm về màu sắc theo ngành vật lý thần kinh học, nguyên nhân là do màu sắc của chúng ta còn chịu ảnh hưởng của các đặc tính khác như độ bóng hoặc kết cấu.

6. Quy trình

6.1. Chọn người quan sát tiêu chuẩn - khi kết quả đo màu được yêu cầu so sánh với các kết quả thu được trước đó theo các quy định trong người quan sát tiêu chuẩn CIE 1931, sử dụng các giá trị trong “Bảng 1 - người quan sát tiêu chuẩn”. Khi tính toán các kết quả mới sử dụng các giá trị trong “Bảng 2 - người quan sát tiêu chuẩn bổ sung CIE 1964”, cần xem Chú thích 3.

6.1.1. Trong mọi trường hợp, tương quan giữa năng lực thị giác của quan sát viên phải phân biệt được các vật trong trường quan sát đối diện với góc tạo thành giữa 1° và 4° tại vị trí mắt quan sát viên, sử dụng tiêu chuẩn quan sát viên - thiết bị đo màu CIE 1931.

6.1.2. Trong mọi trường hợp, tương quan giữa năng lực thị giác của Quan sát viên phải phân biệt được các vật trong trường quan sát đối diện với gốc tạo thành lớn hơn 4° tại vị trí mắt quan sát viên, sử dụng tiêu chuẩn quan sát viên - thiết bị đo màu CIE 1964 (xem Chú thích 3).

6.2. Chọn nguồn sáng tiêu chuẩn hoặc nguồn sáng khuyến cáo - chọn nguồn sáng theo yêu cầu về ánh sáng mà vật có thể quan sát được tốt nhất hoặc màu sắc của vật có thể xác định và tính toán thuận tiện nhất.

6.2.1. Khi sử dụng sợi đốt (vonfram), dùng giá trị đối với nguồn chuẩn A, CIE.

6.2.2. Khi sử dụng ánh sáng ban ngày, dùng nguồn sáng chuẩn C và D₆₅, CIE.

6.2.3. Khi sử dụng đèn huỳnh quang, thông thường dùng nguồn sáng lạnh màu trắng (F2) ở 4 200K trừ khi các kết quả mong muốn sử dụng đèn huỳnh quang chuẩn có dải bước sóng rộng liên tục tại 6 500 K (F7) hoặc dải bước sóng hẹp (F11 - dạng phổ vạch) tại 4 000 K.

6.3. Chọn khoảng đo - Để tăng độ chính xác của phép đo, lựa chọn dải bước sóng đo là 5 nm thay cho 10 nm nếu dữ liệu phổ đo có thể đo được với dải bước sóng là 5 nm. Tương tự lựa chọn dải đo 10 nm thay cho dải 20 nm nếu dữ liệu phổ đo có thể đo được với dải bước sóng là 10 nm. Nếu lựa chọn dải đo là 20 nm, người sử dụng cần phải chắc chắn độ chính xác phép đo thỏa mãn mục đích đo của mình. Đối với nhiều ứng dụng trong công nghiệp, dải đo 20 nm đã đủ thỏa mãn yêu cầu đặt ra.

6.3.1. Nếu thiết bị sử dụng có thể chọn được dải bước sóng đo, lựa chọn dải bước sóng đo gần nhất hoặc ngang bằng với dải bước sóng đo của thiết bị đo. Nếu dải bước sóng đo của thiết bị có thể điều chỉnh được, điều chỉnh bước sóng đo của thiết bị gần bằng với dải bước sóng đo.

6.3.2. Dải bước sóng đo không được lớn hơn dải bước sóng đo cho phép của thiết bị (độ bán rộng của dải bước sóng). Sử dụng dải bước sóng đo nhỏ hơn dải bước sóng (bằng tần) cho phép của thiết bị đo không làm tăng độ chính xác cho phép đo nhưng nó tăng độ lặp lại kết quả đo.

6.4. Các điều kiện đa dạng khác - trong khi các trường hợp lựa chọn ở trên không bao hàm được tất cả các yêu cầu trong thực tế sản xuất, do tính đa dạng các điều kiện - yêu cầu khác nhau trong thực tế. Hơn nữa, các quy tắc bất thường sử dụng đã thiết lập trong Bảng 6 không phải là kỹ thuật sử dụng duy nhất; do các giá trị đưa ra là các giá trị xấp xỉ gần đúng với giá trị thật. Do vậy, các quy trình trong tài liệu tham khảo có thể được sử dụng để tìm được kết quả phù hợp hơn.

7. Các tính toán

7.1. Các quy trình chung - các quy trình chung để tính các giá trị ba màu cơ bản CIE được tóm tắt dưới đây:

7.1.1. Các quy trình xác định trong tiêu chuẩn CIE - các quy trình được ghi rõ trong tài liệu tham khảo (3) và được tóm tắt trong tài liệu tham khảo (5 đến 9). Công thức tính được dựa trên cơ sở tích phân các quy trình sau:

                                                                   (1)

trong đó:

R(l) là hệ số phản xạ, truyền qua hoặc độ phát xạ (có giá trị từ 0 đến 1 đối với vật tán xạ hoàn hảo);

S(l) là phổ năng lượng tương quan của nguồn sáng chuẩn CIE;

 là quy trình phối hợp màu của tiêu chuẩn CIE quan sát viên.

Các tích phân được lấy trên toàn bộ dải sóng có quy trình màu xác định với bước sóng từ 360 nm đến 780 nm. Hệ số tỷ lệ k được xác định bởi công thức:

                                                                      (2)

Trong tiêu chuẩn CIE chú ý rằng tích phân tính giá trị 3 màu cơ bản có thể tính xấp xỉ bằng tổng đại số, được thể hiện bởi công thức sau:

                                                                   (3)

Với                                                                (4)

7.1.2. Quy trình sử dụng các hệ số trọng ba màu cơ bản: - trong thực tế phép tính tổng giá trị 3 màu cơ bản được chia thành 2 bước:

- Bước 1: chuẩn hóa hệ số tỷ lệ 3 màu cơ bản W_x, W_y, W_z theo công thức:

                                                                       (5)

Với l = 360 nm, ……, 780 nm (xem Chú thích 7), và trong đó hệ số k bằng:

                                                                 (6)

Với các nguồn sáng, quan sát viên và dải bước sóng đo Δl được chọn, và băng tần đo, các tính toán cần thiết được thực hiện chỉ khi hệ số phản xạ (hoặc truyền qua hoặc phát xạ) R (l) không bao gồm hệ số tỷ lệ W.

- Bước 2: tính toán các giá trị định hướng X, Y, Z (hoặc X₁₀, Y₁₀, Z₁₀) sử dụng các giá trị W và R (l) theo các công thức sau:

                                                                     (7)

CHÚ THÍCH 6:

Trong các tính toán trên bắt đầu từ bước sóng 360 nm, trong tiêu chuẩn CIE dữ liệu trong các Bảng 1-4, và quỹ tích các bước sóng trên giản đồ màu Hình 1 lại bắt đầu từ bước sóng 380 nm; các dữ liệu bị mất không được cung cấp, tuy nhiên vẫn được tính. Trong vùng bước sóng từ 360 nm đến 379 nm, giá trị của các quy trình phối hợp màu là rất nhỏ, cho nên việc sử dụng hay loại bỏ chúng không ảnh hưởng lớn đến kết quả tính toán các giá trị X,Y,Z.

7.1.3. Với phương pháp tính toán hệ số tỷ trọng bộ 3 giá trị hướng từ nguồn bất kỳ xem tài liệu E 2022.

7.2. Tóm tắt các quy trình tính toán (xem Chú thích 7) - Tóm tắt chung các quy trình tính toán được trình bày trong Hình 2 dưới dạng biểu đồ khối. Bắt đầu bằng việc kiểm tra xem dữ liệu phổ đo được đã được hiệu chỉnh sự phụ thuộc vào dải bước sóng đo của thiết bị chưa.

CHÚ THÍCH 7:

Với các vật liệu phản xạ toàn phần, tính các giá trị 3 màu kích thích từ phổ phát xạ tương ứng với vật tán xạ hoàn toàn (R=1).

Với các vật liệu truyền qua sử dụng ánh sáng chiếu tới làm chuẩn.

7.2.1. Quy trình tính toán với dải bước sóng đo là 1 nm - Sử dụng dữ liệu quang phổ dải bước sóng 1 nm trong tiêu chuẩn CIE S001 và S002 (hoặc CIE D001) và công thức (3) hoặc công thức (4).

7.2.2. Quy trình tính toán đối với các phổ đã được hiệu chỉnh dải bước sóng:

7.2.2.1. Quy trình tính toán với dải bước sóng đo 5 nm - chuẩn bị bảng hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích ứng với tổ hợp nguồn sáng - quan sát viên mong muốn, sử dụng dữ liệu phổ trong Bảng 1-4 (xem Chú thích 6), công thức 5 và công thức 6. Sử dụng các bảng này để chuẩn bị như mô tả trong phần 7.3 (xem Chú thích 8).

CHÚ THÍCH 8:

Sử dụng các quy trình trên cho các dải do 10 hoặc 20nm bằng cách bỏ qua các giá trị trung gian không được chấp nhận. Phải sử dụng các quy trình trong quy trình mục 7.2.3.2 và 7.3 để thay thế.

7.2.2.2. Các quy trình tính toán với dải bước sóng đo 10 nm, 20 nm - chọn bảng số liệu giá trị các hệ số tỷ lệ gần đúng từ Bảng 6 và sử dụng theo hướng dẫn trong phần 7.3.

7.2.3. Các quy trình cho dữ liệu quang phổ không có hiệu chỉnh dải bước sóng:

7.2.3.1. Các quy trình cho dữ liệu quang phổ ở dải bước sóng đo - 5 nm - chuẩn bị các bảng hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích tối ưu nhất cho các tổ hợp nguồn sáng - quan sát viên mong muốn, sử dụng dữ liệu phổ trong Bảng 1-4 (xem Chú thích 6), và các quy trình được mô tả trong công thức chính thức (10, 11). Sử dụng các bảng mô tả trong phần 7.3.

7.2.3.2. Các quy trình số dữ liệu quang phổ thu được với dải bước sóng đo 10 nm hoặc 20 nm - chọn bảng thích hợp các hệ số tỷ lệ 3 màu cơ bản từ Bảng 6 và sử dụng chúng như mô tả trong phần 7.3.

7.3. Sử dụng các hệ số trọng của ba màu cơ bản

7.3.1. Sử dụng dữ liệu thu được cho khoảng đo 5 nm - Sử dụng quy trình phối hợp màu

 từ Bảng 1 (Phụ lục B) - tiêu chuẩn quan sát viên và thiết bị đo màu CIE 1931, hoặc , từ Bảng 2 (Phụ lục B) tiêu chuẩn bổ sung quan sát viên - thiết bị đo màu CIE 1964. Chọn nguồn sáng chuẩn CIE hoặc theo gợi ý ví dụ Nguồn sáng A, C hoặc một trong các loại D nào đó, hoặc loại F trong Bảng 3 (Phụ lục B) hoặc Bảng 4 (Phụ lục B). Tại mỗi bước sóng thực hiện nhân đại số giá trị quy trình phối hợp màu đối với quan sát viên với giá trị phổ phát xạ của nguồn sáng đã được chuẩn hóa S(l), và với hệ số phổ phản xạ (hay truyền qua) R(l), (T(l)) của vật phản xạ màu (vật màu). Tính tổng đại số các tích trên toàn bộ dải phổ từ 360 nm đến 780 nm, sử dụng phương trình 3 (Eq 3) và 4 (Eq 4).

7.3.2. Sử dụng dữ liệu quang phổ với dải bước sóng đo 10 nm:

7.3.2.1. Vùng dữ liệu đo trải dài toàn bộ dải phổ từ 360 nm đến 780 nm - chọn bảng các hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích phù hợp, để tính tính dải băng tần hình tam giác (triangular bandpass) và dải bước sóng đo 10 nm cho quan sát viên - nguồn sáng mong muốn, từ 9 giá trị của Bảng 5 công thức (12).

7.3.2.2. Chỉ có sẵn dữ liệu đối với các dải bước sóng ngắn hơn dải từ 360 nm đến 780 nm - Khi dữ liệu R(l), T(l), b(l) không đầy đủ trải dài toàn dải đo ta thêm các dữ liệu tại vùng bước sóng ngắn hơn (dài hơn) các giới hạn vùng phổ đo được. Có nghĩa là: thêm dữ liệu vùng bước sóng từ 360 nm …, tăng đến giá trị bước sóng đầu tiên của phổ đo được, đối với các bước sóng tiếp theo sử dụng dữ liệu đo có sẵn; thêm dữ liệu vùng bước sóng dài bắt đầu từ 780 nm,... giảm tới giá trị bước sóng cuối cùng của quang phổ đo được.

7.3.3. Sử dụng dữ liệu quang phổ với dải bước sóng đo 10 nm:

7.3.3.1. Dữ liệu quang phổ sử dụng cho dải bước sóng đo nằm ngoài khoảng 360 nm đến 780 nm, - sao chép các giá trị đo của quang phổ 20 nm từ nền phổ 10 nm trong các bảng liệt kê, để hình thành các giá trị từ 0 đến 46 cho dữ liệu quang phổ có dải bước sóng nằm ngoài khoảng 360 nm - 780 nm bằng cách lấy 22 giá trị từ bảng liệt kê dải độ rộng bước sóng 20 nm từ bước sóng 360 nm đến 780 nm. Ngoại suy dữ liệu phổ của dải bước sóng từ 340 nm đến 800 nm với độ rộng hai bước sóng liên tiếp 20 nm theo công thức:

R_o = 3R₂ - 3R₄ + R₆                                                                                             (8)

R_n = 3R_n-6 - 3R_n-4 + R_n-2                                                                                       (9)

Trong đó, R là phổ truyền qua hoặc phổ phản xạ đo được và chỉ số “o” là giá trị ngoại suy cho bước sóng 340 nm và chỉ số “n” là giá trị ngoại suy cho bước sóng 800 nm của quang phổ với độ rộng bước sóng đo 10 nm. Sử dụng các giá trị này để tính các giá trị thiếu trong dải bước sóng 360 nm đến 780 nm với độ rộng bước sóng 10 nm nhưng loại bỏ các giá trị trung gian sau khi nội suy và sử dụng các giá trị đó cho mục đích khác nếu cần.

Với các giá trị phổ ngoại suy được 0 đến 46 giá trị nội suy các giá trị cho bảng giá trị có độ rộng bước sóng 10 nm theo công thức:

R_j = 0.00625R_j-3 - 0.5625R_j-4 + 0.5625R_j+1 - 0.0625R_j+3                                            (10)

Trong đó, dải giá trị nội suy là các giá trị số lẻ j = 3,5,7... 43

Nếu các giá trị nội suy nhỏ hơn 0, được quy bằng 0.

Chọn các giá trị bộ 3 giá trị hướng tương ứng trong Bảng 5, từ dòng thứ 9 theo dải bước sóng mong muốn. Làm tròn các giá trị nội suy từ giá trị 2 đến giá trị 44 (từ dải bước sóng 360 nm đến 780 nm với độ rộng bước sóng 10 nm).

7.3.3.2. Sử dụng dữ liệu quang phổ độ rộng bước sóng ngắn hơn dải bước sóng 360 nm đến 780 nm - ngoại suy các giá trị sử dụng công thức 8 và 10 sử dụng bảng độ rộng bước sóng và các giá trị thích hợp.

7.3.4. Giá trị 3 màu cơ bản - Tính tích của R(l), T(l), b(l) với các hệ số tỷ lệ lựa chọn từ mục 7.3.1 hoặc 7.3.2, sau đó tính tổng đại số để thu được các giá trị 3 màu kích thích theo tiêu chuẩn CIE: X, Y, Z hoặc X₁₀, Y₁₀, Z₁₀.

7.4. Tọa độ màu - Tọa độ màu x,y,z (theo tiêu chuẩn quan sát viên CIE 1931) được tính bằng cách chia từng giá trị kích thích màu cho tổng đại số giá trị 3 màu kích thích: x = X/(X + Y + Z); y = Y/(X + Y + Z); z = Z/(X + Y + Z); hoặc sử dụng quy trình tương tự thêm hệ số 10 theo hệ tiêu chuẩn bổ sung CIE 1964.

7.5. Không gian màu đồng nhất CIE 1976 - Khi không gian màu đồng nhất hơn X,Y,Z (CIE 1931) cần thiết sử dụng, lựa chọn không gian màu CIELAB hoặc CIELUV

7.5.1. Hệ thống CIELAB hay L*a*b* - Là hệ không gian màu đồng nhất trong đó các giá trị L*, a*, b* được thể hiện hệ tọa độ vuông góc theo công thức:

L* = 116.f(Q_y) - 16                                                                                  (11)

a* = 500.[f(Q_x) - f(Q_y)]                                                                            (12)

b* = 200 [f(Q_y) - f(Q_y)]                                                                            (13)

Trong đó: Q_x = X/X_n; Q_y = Y/Y_N; Q_z = Z/Z_n > 0.01.                                   (14)

f(Q_i) = Q_i^1/3 nếu Q_i > (6/29)³                                                                     (15)

f(Q_i) = (841/108) Q_i + 4/29 nếu Q_i ≤ (6/29)³                                               (16)

với i là X, Y, hoặc Z

Các giá trị ba màu cơ bản X_n, Y_n, Z_n xác định màu của tác nhân kích thích (vật phát quang màu trắng thông thường). Thường sử dụng tác nhân kích thích vật phát quang màu trắng làm nguồn sáng thử nghiệm (tạo ra năng lượng quang phổ phát xạ của vật rọi theo tiêu chuẩn CIE), ví dụ loại C, D₆₅ hoặc ánh sáng vùng khả kiến phản xạ bởi mắt quan sát viên so với bộ khuếch tán phản xạ hoàn toàn. Trong các trường hợp đó, X_n, Y_n, Z_n là bộ 3 giá trị hướng của vật rọi chuẩn với Y_n bằng giá trị 100 (xem mục 7.6).

7.5.2. Hệ không gian màu CIELUV (hoặc L*u*v*) - Đây là hệ không gian có các giá trị đo xấp xỉ không gian màu đồng nhất, được hình thành bằng các hình vẽ theo các trục tọa độ vuông góc với giá trị L*, u*, v*; và được xác định theo công thức (Chú thích 10):

L* = 116.(Y/Y_n)^1/3 - 16                                         ; (Y/Y_n) > 0.01                           (17)

u* = 13.L*.(u’ - u’_n)

v* = 13.L*.(v’ - v’_n)

với:

                                                                                             (18)

7.5.2.1. Trong phép tính giá trị L* có Y/Y_n < (6/29)³, sử dụng công thức trong phần 7.5.1.

CHÚ THÍCH 9:

Trong hệ thống khoảng màu tiêu chuẩn CIE 1976 L*u*v*, với hằng số L*, a(u', v') - trong biểu đồ độ kết tủa màu chúng là các hằng số có được do phép ánh xạ chuyển đổi tọa độ từ tiêu chuẩn CIE 1931 với tọa độ kết tủa (x, y) sang tiêu chuẩn CIE 1976 với tọa độ tương ứng a(u', v'). Đường thẳng đứng trong biểu đồ độ kết tủa màu (x, y) vẫn giữ nguyên là đường thẳng trong biểu đồ kết tủa màu (u', v').

7.5.3. Giá trị LCD trong hệ không gian màu CIELAB và CIELUV:

7.5.3.1. Sử dụng tiêu chuẩn CIE 1976 để tính các giá trị sắc thái màu và sắc độ theo các công thức kết hợp với giá trị hằng số L* bằng các giá trị LCD có kết hợp giữa hai hệ không gian màu CIELAB và CIELUV:

Sắc thái màu theo tiêu chuẩn CIE 1976:

H_ab = tan^-1; hoặc h_uv = tan^-1 ;                                                              (19)

CHÚ THÍCH 10:

Trong trường hợp này, công thức arctang của h theo quy trình a*, b*, tan^-1(b*/a*); tính giá trị h hoặc ΔH* được tính khi a*¹0.

Trường hợp b* = 0: h = 90 - 90sin(a*) hoặc h = 180 - (180/p)tan-1(a*/b*) - 90 sin(b*)

Sắc độ màu theo tiêu chuẩn CIE 1976:

C*_ab = [(a*)² + (b*)²]^1/2 hoặc C*_uv = [(u*)² + (v*)²]^1/2                                                   (20)

7.5.3.2. Sự khác biệt giữa sắc thái màu của hai mẫu thí nghiệm có thể tương quan với sự khác nhau do sự nhận biết sắc thái màu của thị giác từng người, và tương tự sự, khác biệt giữa sắc độ của hai mẫu thí nghiệm có thể tương quan với sự khác nhau do sự nhận biết sắc độ của thị giác từng người (xem Phương pháp kiểm tra D 2244).

7.6. Các giá trị 3 màu cơ bản X_n, Y_n, Z_n:

7.6.1. Người ta quy ước rằng giá trị 3 màu cơ bản của vật trắng chuẩn phải được tính toán bằng cùng một phương pháp tính giá trị 3 màu cơ bản của các vật phản xạ màu khác khi chúng được sử dụng. Điều này có nghĩa là không chỉ sử dụng cùng tổ hợp nguồn sáng - quan sát viên, mà nó bao gồm cả dải đo, dải bước sóng đo của thiết bị, hình dạng cũng như phương pháp tính tổng đại số. Trong bảng số liệu 5 và 6 đối với các dải đo 10nm và 20nm, các giá trị của “điểm trắng" được liệt kê ở cuối bảng luôn luôn là một trong các giá trị X_n, Y_n, Z_n.

7.6.2. Các giá trị X_n, Y_n, Z_n liệt kê ở trên thường được sử dụng trong các phép tính toán của hệ tọa độ màu CIELAB và trong các thang màu đơn sắc ví dụ như tính các tỷ lệ màu vàng và màu trắng (xem Phần hướng dẫn thực nghiệm E 313).

8. Báo cáo

8.1. Báo cáo tính toán mẫu bao gồm:

8.1.1. Mô tả mẫu thử

8.1.2. Nguồn dữ liệu - Thiết bị được sử dụng, cấu hình chiếu sáng - quan sát, dải đo, ngày đo.

8.1.3. Bộ phận quan sát chuẩn - cho biết các báo cáo được lập được tính toán theo người quan sát tiêu chuẩn CIE nào, CIE 1931 “2° quan sát viên” hay CIE 1964 tiêu chuẩn bổ sung “10° quan sát viên” hay các tiêu chuẩn đặc biệt khác dùng cho quan sát viên (xem chú ý 1).

8.1.4. Các nguồn sáng chuẩn và nguồn sáng khuyến cáo - cho biết loại nguồn sáng được sử dụng, là loại nào trong tiêu chuẩn hoặc sử dụng loại nguồn sáng đặc biệt khác như: A, C, D₅₀, D₅₅, D₆₅, D₇₅, F2, F7, F11.

8.1.5. Hiệu chỉnh dải băng tần - cho biết dữ liệu quang phổ đo đã được hiệu chỉnh với dải đo của dữ liệu chưa, lựa chọn bảng hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích sẽ sử dụng

8.1.6. Phương pháp tính toán - xác định các quy trình tính toán đối với dải đo bước sóng là 1 nm, hay đối với dải đo tam giác của thiết bị cùng dải bước sóng đo là 5 nm, hoặc các quy trình tính toán rút gọn (sử dụng đối với dải bước sóng đo 10 nm và 20 nm) được sử dụng, lựa chọn dải phổ đo sẽ được dùng trong tính toán.

8.1.7. Các giá trị cơ bản - Báo cáo giá trị X, Y, Z hoặc giá trị Z_n, Y_n, Z_n

8.1.8. Tọa độ màu - Báo cáo theo giá trị x, y hay giá trị x₁₀, y₁₀

8.1.9. Tương tự các mục từ 8.1.7 đến 8.1.8, báo cáo kết quả theo hệ thống không gian màu nào CIELAB kết quả là các giá trị L*a*b*; hoặc CIELUV kết quả là các giá trị L*u*v* hoặc L*C_uv*h_uv.

9. Độ chính xác và độ lệch

9.1. Độ chính xác - Độ chính xác của các kết quả sử dụng các Bảng từ 1 - 5 bị giới hạn bởi độ chính xác của dữ liệu đo quang phổ và phương pháp làm tròn trong tính toán. Độ chính xác của Bảng 6, kết hợp với hiệu chỉnh dải băng tần, được tính xấp xỉ bằng 4,5 lần log đơn vị đo (4.5x log(unit)). Do vậy, độ chính xác của các kết quả đo hi vọng chỉ giới hạn phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo mà không phụ thuộc vào các dữ liệu liệt kê trong bản số.

9.2. Độ lệch - Các quy trình trong 7.2, có sai số giống với độ chính xác khi sử dụng cùng một dữ liệu quang phổ. Sai số của các quy trình rút gọn 7.3 tùy thuộc vào bước sóng và phạm vi bước sóng đo, sự phức tạp đặc tính quang phổ của mẫu thí nghiệm và độ tương thích giữa dải phổ đo của thiết bị với quy ước trong bảng liệt kê về độ rộng cũng như hình dạng. Sai số nhỏ nhất đạt được tại khoảng cách đo nhỏ nhất, dải bước sóng rộng nhất, và tại hình dạng cũng như độ rộng của dải băng tần phù hợp nhất.

9.2.1. Điều không chắc chắn của giá trị định hướng 3 màu cơ bản phụ thuộc vào sự không rõ ràng của các phép đo quang phổ.

9.2.2. Sử dụng Bảng 6 (Phụ lục B), và công thức (11) trong trường hợp hiệu chỉnh bước sóng đã giảm sai số từ 0.1 đến 0.3 đơn vị, sai khác màu của hệ thống không gian màu CIELAB so với khi bỏ qua hiệu chỉnh bước sóng. Sự giảm thực tế của sai số trong bất kỳ trường hợp nào đều phụ thuộc vào đặc tính quang phổ sử dụng.

9.2.3. Độ lệch được gây ra bởi các quá trình chuyển đổi format dữ liệu, hoặc sai số của máy tính là không đáng kể.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Sơ đồ khối lựa chọn phương pháp

Hình A1 - Sơ đồ khối chọn phương pháp và bảng biểu tính giá trị cơ bản

Phụ lục B

(Tham khảo)

Giới thiệu

BẢNG 1 - 4

Các bảng trong tiêu chuẩn (Bảng 1 - 4) là các bảng của quy trình phù hợp màu và phổ phân bố năng lượng của nguồn sáng (vật chiếu sáng, nguồn sáng...) - được lập bởi tổ chức CIE năm 1931, nhưng CIE đã bỏ qua vai trò của các bảng liệt kê sẵn với các hệ số 3 màu kích thích (các hệ số tổng hợp 3 màu cơ bản xanh (blue), đỏ (red), lục (green), ký hiệu là X, Y, Z - sau đây thống nhất gọi là hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích) để việc tính toán các giá trị 3 màu kích thích được thuận tiện hơn. Trong tài liệu kỹ thuật này, các hệ số tỷ lệ 3 kích thích biên soạn thường có sự chênh lệch với kết quả đo được trong thực nghiệm; Nguyên nhân, có thể do sự khác nhau giữa cách lựa chọn dải bước sóng đo hoặc phương pháp thu hẹp dải bước sóng. Năm 1970, Foster và cộng sự (1)² đã thiết lập các quy tắc để tiêu chuẩn hóa hai đặc tính này, đây là cơ sở để Steam (2) xuất bản bộ các bảng số đầy đủ hơn. Năm 1985, Stream đã hiệu đính và xuất bản tiêu chuẩn với mã ký hiệu E 308. Ấn bản này đã giảm đáng kể một số sai lệch chính khi đo các hệ số 3 màu kích thích theo các phương pháp từ nhiều thập kỷ trước đó.

Sự sai lệch giữa các bảng đầu tiên nguyên nhân là do phép đo và tính toán trên cơ sở dải bước sóng 20 nm. Với độ chính xác cao hơn, các dụng cụ hiện đại vẫn dùng các bảng này nhưng với dải bước sóng đo hẹp hơn. Bảng Steam với dải bước sóng cơ sở 10 nm không cho phép chia nhỏ dải bước sóng đo nhỏ hơn 10 nm. Bảng 1 nm được thiết lập trên cơ sở dữ liệu các bảng có trước, nếu dải bước sóng đo lớn hơn phải có cùng điểm trắng (điểm 3 giá trị kích thích của 3 màu cơ bản Blue, green và red: X, Y, Z bằng nhau). Đây là lý do bản hiệu đính E 308 năm 1985 được thiết lập, các kết quả này có trong ấn bản mới nhất (Bảng 5).

Ấn bản năm 1994, giới thiệu cho người sử dụng một phương pháp làm giảm sự phụ thuộc phép tính giá trị 3 màu kích thích vào dải bước sóng của thiết bị đo (tài liệu thực hành này mô tả chi tiết phương pháp đo này). Các thay đổi này đã tạo ra sự khác nhau giữa Bảng 6 (Bảng 6 trong phần thực hành) với Bảng 5 (bảng được sử dụng từ năm 1985). Do vậy, nếu các bảng mới này được giới thiệu nhưng không được phổ biến và chấp nhận rộng rãi, một vài thập kỷ tới sẽ xuất hiện trở lại sự sai khác giữa các bảng hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích. Đây là kết quả không mong muốn, cần tránh.

BẢNG 5 VÀ 6

Mỗi bảng 5 hoặc 6 gồm 36 bảng nhỏ khác, chứa các hệ số 3 định hướng X, Y, Z theo tiêu chuẩn CIE 1931 và CIE 1964. Hai bước sóng đo 10 nm và 20 nm tương ứng với tất cả các tiêu chuẩn quy định về vật rọi sáng và quan sát viên. Các bảng này đưa ra các giá trị chính xác tới 3 chữ số sau dấu phẩy. Các giá trị này nên đưa ra tính toán cho tới khi tìm được giá trị mong muốn và sau đó các kết quả này cần được làm tròn tới các chữ số ý nghĩa thích hợp.

Chú ý rằng các giá trị trong Bảng 5 là các giá trị của phép nội suy và trong Bảng 6 là các phép tính xấp xỉ, dẫn tới một số nhỏ các giá trị có dấu âm (giá trị âm). Tuy nhiên các giá trị này vẫn đúng.

Dữ liệu ghi “Check Sum” cuối mỗi cột trong Bảng 5 và 6 là tổng đại số các giá trị có trong Cột. Giá trị này giúp việc tra bảng được tiện lợi hơn, tránh sự nhầm lẫn. Giá trị “check sum” có thể không đồng nhất với giá trị điểm trắng “White point” bên dưới giá trị “check sum” do đã làm tròn. Mỗi giá trị trong Cột được làm tròn tới 3 chữ số có nghĩa sau dấu phẩy. Giá trị “White point” là tổng hợp các giá trị phân tích chính xác tại mỗi bước sóng, và được làm tròn tới 3 chữ số có nghĩa sau dấu phẩy. Khi chuyển đổi không gian màu từ CIELAB sang CIELUV các giá trị “White Point”, hay các giá trị 3 định hướng sử dụng chuyển tương ứng từ X, Y, Z sang X_n, Y_n, Z_n. Việc chuyển đổi không gian màu là tùy theo mục đích sử dụng trong các trường hợp cụ thể.

Bảng 5 được sử dụng cho dữ liệu quang phổ - đã được hiệu chỉnh bước sóng trước khi đo quang phổ. Bảng 6 được áp dụng để hiệu chỉnh các dữ liệu dải phổ đo trên cơ sở xây dựng các tính toán các giá trị 3 định hướng (tức Bảng 6 chưa hiệu chỉnh dải bước sóng trước khi đo). Theo đó, người sử dụng cần xác định dạng dữ liệu quang phổ thu được và chọn sử dụng hoặc Bảng 5 hoặc Bảng 6 đã hiệu chỉnh trước và không hiệu chỉnh dải bước sóng đo (xem thêm mục 4.2.2).

Các bảng ở đây được tính toán từ tiêu chuẩn CIE D 001 (xem mục 2.3) và được giới thiệu lại bằng hình ảnh để tránh bất kỳ sai sót có thể khi sao chép.

Bảng 5.1 đến Bảng 6.36 đã liệt kê các thông số liên quan đến Vật rọi sáng, quan sát viên và dải bước sóng đo.

Bảng B.1 - Các hàm phù hợp màu đối với hệ tiêu chuẩn quan sát CIE 1931 (góc quan sát là 2°), với dải bước sóng đo là 5 nm bắt đầu từ 380 nm đến 780 nm

Bảng B.2 - Các hàm phù hợp màu đối với hệ tiêu chuẩn quan sát bổ sung CIE 1964 (góc quan sát 10°), với dải bước sóng đo là 5 nm từ 380 nm đến 780 nm

Bảng B.3 - Phổ phân bố mật độ năng lượng S(l) của các nguồn sáng chuẩn trong tiêu chuẩn CIE lần lượt là: A. C. D₅₀. D₅₅. D₆₅. D₇₅ với dải bước sóng là 5 nm từ 370 nm đến 780 nm

Bảng B.4- Phổ phân bố năng lượng của các nguồn sáng huỳnh quang chuẩn (F2. F7. F11) trong tiêu chuẩn CIE với dải bước sóng đo là 5 nm từ 380 nm đến 780 nm

Bảng B.5 và B.6 (B.5.1 - B.5.36; B.6.1 - B.6.36) - Hàm số của các hệ số tỷ lệ 3 màu kích thích W_x(l). W_y(l). W_z(l) của một số nguồn sáng chuẩn trong tiêu chuẩn quan sát CIE 1931 và 1964 với dải bước sóng đo lần lượt là 10 nm và 20 nm