[发明专利]可测量色彩情感的分光光度计

权利要求书

1.一种可测量色彩情感的分光光度计，其特征在于该分光光度计采用双光路的结构，其中有一路为参考光路(5)，一路为测量光路(9)。测量几何条件为d／8，即散射光照明，8°方向上接收测试样本(1)的反射光。照明光源(2)发出的光入射到内表面涂有高反涂层的积分球(3)内，形成散射光照明，参考光路(5)是经积分球(3)某一特定区域的内表面反射之后，经反射镜(4)、透镜(6)和光栅(7)到达光电探测阵列(8)，形成参考光路光电信号；测量光路(9)是经测试样本(1)反射的偏离中轴8°的反射光，也经相应的透镜(10)和光栅(11)到达光电探测阵列(12)，形成测量光路光电信号；微电子处理单元(13)对于接收到的参考光路和测量光路的光电信号进行处理，计算得到测试样品的光谱反射比R，其波长范围为400-700nm以10nm为间隔，共31个数据；最后将所测量得到的数据传给计算机(14)，进行进一步的数据处理。 

2.一种可测量色彩情感的分光光度计，其特征在于对于测得的光谱反射比R进一步计算对应的情感相关值，其计算方法如下： 

首先，计算CIEXYZ值，计算公式如下： 

式中，S(λ)是照明体的光谱功率分布(SPD,spectral power distribution)，R(λ)是测得的测试样本的光谱反射比，x(λ)、y(λ)和z(λ)是CIE1931或CIE1964标准色度观察者的光谱三刺激值函数，k为相应的归一化系数使完全漫反射体的Y值为100。 

之后，基于CIEXYZ值，计算下列CIE L^*、a^*、b^*、C^*、h值，L^*表示明度，而其色品坐标a^*、b^*分别为红绿方向和黄蓝方向，C^*表示样本的彩度，h为样本的色调角，计算方法如下： 

L^*=116f(Y/Y_n)-16 

a^*=500[f(X/X_n)-f(Y/Y_n)] 

b^*=200[f(Y/Y_n)-f(Z/Z_n)] 

h=arctan(b/a) 

其中 

式中，X、Y、Z为色样的三刺激值，X_n、Y_n、Z_n为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，然后反射到观察者眼中的三刺激值，其中Y_n=100。 

基于计算得到的CIE L^*、a^*、b^*、C^*、h值，可通过下列公式计算得到色彩情感值，包括冷暖值(WC，warm-cool)、轻重值(HL，heavy-light)、消极积极值(AP，active-passive)、硬软值(HS，hard-soft)，其计算公式如下 

WC=-0.5+0.02×(C^*)^1.07×cos(h-50°) 

HL=-2.1+0.05×(100-L^*) 

HS=11.1+0.03×(100-L^*)-11.4×(C^*)^0.02

式中，ΔC^*_N5为测试样本与L^*为50的中性灰的彩度值之差；ΔL^*_N5为测试样本与L^*为50的中性灰的明度值之差。