[发明专利]滤镜的色彩感知的优化方法及透射光谱

说明书

滤镜的色彩感知的优化方法及透射光谱，包括如下步骤：步骤1：将滤波器的透射率T表达为滤波器光学器件各参数的一个函数t；步骤2：将所需优化的颜色或颜色组的各色感参数表达为包括光源D和滤波器透射率T的函数:步骤3：基于步骤2获得的各色感参数表达，在1976CIE L^*a^*b^*色感空间中，根据所需优化的色度，选择优化矢量将颜色组投影在所需优化的色度平面上的综合色差表达为E_{优化色轴,T}；步骤4：根据优化透射光谱所需的E_{优化色轴,T}、亮度L^*和白点位移进行多目标优化，并选取合适的解即滤波器的透射率T，进而基于函数t优化设计滤波器光学器件的各参数。

技术领域

本发明涉及光学滤波器的设计方法，尤其是滤镜的色彩感知的一种优化方法及透射光谱。

背景技术

人眼对光信号的辨识是通过三色视锥体信号叠加产生。因此人对可见光色彩的感知并不是可见光波范围内不同波长光线简单的线性叠加。现有光学滤镜的设计中，难以有效满足使用者色彩感知的需求又可以精确的控制所需优化的目标颜色或颜色组的方法。在类似的专利中，如《多频带色觉滤波器和使用线性程序解算器优化的方法》(CN103688145A)；《一种基于着色剂的光学装置及其人工智能的设计方法》(CN106199953A)；《优化人类色觉感知的光学装置设计方法、光谱及亮度测量方法》(CN106326582A)；以及《改善色彩感知和矫正色盲色弱视觉的人工智能透镜及设计方法》(CN106249406A)中，作者只是选取了一组颜色的集合并对颜色集合中感兴趣的对比色，如红色与绿色，在色彩空间中彼此的距离进行了优化从而实现对色差的优化。此种方法的局限性在其对颜色在色彩空间中的距离进行优化的同时不能有效的控制这个所优化的距离是否在其优化目标的颜色或颜色组方向上。不同于以往的专利，本专利对所需优化的颜色及颜色组在色彩空间中的色轴进行了精确的定义和数学表达(即通过该颜色的色相色度矢量)，因此在优化过程中准确的控制了优化目标。也就是说在优化过程中精准的控制了优化是在目标颜色的或颜色组的色轴上进行的。因此实现了对所需优化的具体颜色或颜色组进行了精确的控制。在此基础上，本方法可以根据设计者的需要进行多目标矢量优化，这些矢量可以是严格意义上的对比色，也可以是非对比色。因此相比较以上专利中单一的只针对对比色色差优化的方法，本专利的方法真正实现了多目标的非线性优化特征。

发明内容

本发明的发明目的在于提供滤镜的色彩感知的优化方法及透射光谱，能够有效实现使用者的色彩感知需求。

实现本发明目的的技术方案：

滤镜的色彩感知的优化方法及透射光谱，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将滤波器的透射率T表达为滤波器光学器件各参数的一个函数t；

步骤2：将所需优化的颜色或颜色组的各色感参数表达为包括光源D和滤波器透射率T的函数:

步骤3：基于步骤2获得的各色感参数表达，在1976 CIE L^*a^*b^*色感空间中，根据所需优化的色度，选择优化矢量将颜色组投影在所需优化的色度平面上的综合色差表达为E_{优化色轴,T}；

步骤4：根据优化透射光谱所需的E_{优化色轴,T}、亮度L^*和白点位移进行多目标优化，并选取合适的解即滤波器的透射率T，进而基于函数t优化设计滤波器光学器件的各参数。

进一步地，步骤1中，函数t通过如下方法建立：