[发明专利]不同心理物理实验方法的比较评价方法

说明书

技术领域

本发明是一种不同心理物理实验方法的比较评价方法，其用于比较心理物理实验方法中的灰梯尺法、倍率法和比较法得到的实验结果间的相互量化关系，并确定每种心理物理实验方法的最佳实验次数。

背景技术

对颜色样本进行色貌、色差评价研究，不可避免的需要设计心理物理实验、组织观察者进行颜色样本的主观评价。灰梯尺法中，观察者依据给定灰梯尺的色差等级，给出测试色样的目视色差大小；倍率法中，观察者参考给定的标样对，给出一个相对于标样对的比例小数或者整数来表示测试色样对的色差；比较法中，观察者比较给定标样对和测试色样对的色差大小，判断哪一对色样有较大色差感觉。

但是不同的实验组织者会设计不同的心理物理实验进行颜色样本的评价，如何量化采用心理物理实验不同的方法得到的结果以及受主观评价的不确定性等因素影响，如何确定最佳实验次数，目前尚无量化的结论和方法，尚没有针对上述心理物理实验方法的比较结果。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中所述的问题，避免主观被试者在用不同心理物理实验方法进行实验时，不同心理物理实验结果间的量化关系无法确定及各实验方法次数无法确定的缺陷。该方法适用于针对不同颜色样本进行色貌、色差评价的所有实验。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种不同心理物理实验方法的比较评价方法，用于比较心理物理实验中的灰梯尺法、倍率法和比较法三种实验方法的实验结果间的量化关系，以及确定心理物理实验中每种方法的最佳实验次数。针对上述三种方法，设计实验，包括如下步骤：

1）选取打印色样的灰、蓝、黄、紫和品红5个色中心，围绕每个色中心，在明度、色调和饱和度三个方向变化，制作了10个颜色样本（色样），分别与色中心组成10对颜色样本对；

2）5个色中心的50对颜色样本对的平均色差为3.88CIELAB色差单位；

3）组织48名观察者，采用灰梯尺法、倍率法和比较法三种方法对每对颜色样本对进行目视评价实验，其中倍率法和比较法实验中使用的标样对为灰梯尺法中色差等级为4的色样对；

4）比较上述三种方法得到的每对颜色样本的目视评价数据，建立三种方法得到的视觉数据间的两两相互对应关系；

5）对每种方法得到的每对颜色样本的视觉数据采用随机抽样的方法，在保证实验结果准确、稳定的基础上，确定不同目视评价方法的最佳视觉评价实验次数。

本发明为不同心理物理实验方法的比较评价方法，采用相同的颜色样本，对心理物理实验方法的灰梯尺法、倍率法和比较法进行比较评价。所采用的颜色中心有5个，分布在CIELAB颜色空间的不同区域，既是颜色空间的典型色，也是印刷行业的代表色。五个颜色中心的CIELAB色度参量可分别为灰（62.83，-2.08，-1.85）、黄（85.26，-7.94，47.42），蓝（36.65，4.43，-30.01），紫（46.42，12.17，-13.48），品红（48.54，61.97，-7.66）。

选取的颜色样本有50对，色差分别由明度、色调、饱和度单独变化，明度、色调、饱和度两两变化，明度、色调、饱和度同时变化引起。

采用分光光度计测量上述颜色样本的光谱反射率ρ(λ)，用CIE标准照明体D65和CIE1964标准观察者函数计算颜色样本的色度参数XYZ，，计算得到5个色中心的50对颜色样本对的平均CIELAB色差值为3.88，属于小色差范围。

48名观察者进行目视评价实验，对每种方法中每对颜色样本各建立120个目视数据。其中，36名观察者重复实验3次，12名观察者实验1次。这样一方面可评价观察者的重复性，另一方面也可搜集有较大的原始实验数据量。

对上述三种方法得到的目视评价数据进行线性拟合，得到三种不同方法两两比较的线性拟合关系。用标准化残差平方和（Standardized Residual Sum of Squares，简称STRESS）因子检验上述不同方法间的相关性，STRESS因子越小，两组数据间的相关性越好，反之则越差。STRESS因子在0-100%间变化。倍率法&灰梯尺法的STRESS因子为9.70，灰梯尺法&比较法的STRESS因子为17.96，倍率法&比较法的STRESS因子为11.07。