在色彩管理領(lǐng)域，視場(chǎng)角（2°/10°）也稱(chēng)為觀察者角度，在色差儀的應(yīng)用中有著重要意義。

三恩時(shí)色差儀

一、視場(chǎng)角的含義

（一）1931 標(biāo)準(zhǔn)觀察者（2° 視場(chǎng)角）

1927 年，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)試裝置，讓觀察者在特定的紅、綠、藍(lán)光線中 “撥號(hào)”，調(diào)節(jié)光亮程度來(lái)匹配給定顏色，匹配時(shí)三種主要光源的數(shù)量即三刺激值。這個(gè)實(shí)驗(yàn)使用 2 度視場(chǎng)，意味著觀察者僅使用類(lèi)似視網(wǎng)膜中心的小區(qū)域，這是對(duì)顏色最敏感的區(qū)域。當(dāng)時(shí)，分別由 John Guild 和 David Wright 進(jìn)行兩組獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，Guild 用 7 個(gè)觀察者，Wright 用 10 個(gè)觀察者，之后對(duì)兩組結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)匯總。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并非所有顏色都能用一組原色匹配，有時(shí)需在原色光中添加一種到測(cè)試顏色中，這就導(dǎo)致有陽(yáng)性和陰性三刺激值的情況。為便于標(biāo)準(zhǔn)化使用數(shù)據(jù)，CIE 改變了標(biāo)準(zhǔn)三刺激曲線，使紅、綠、藍(lán)反應(yīng)都為正向，由此產(chǎn)生的 1931 年標(biāo)準(zhǔn)觀察者曲線成為普通觀察者的 “標(biāo)準(zhǔn)” 反應(yīng)曲線，其三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)觀察者曲線（x - bar、y - bar、z - bar）與人眼的光譜靈敏度相對(duì)應(yīng)，在綠色范圍（550 納米）有最高靈敏度，這一標(biāo)準(zhǔn)至今仍是顏色測(cè)量和計(jì)算的基礎(chǔ)。

（二）1964 標(biāo)準(zhǔn)觀察者（10° 視場(chǎng)角）

后來(lái)發(fā)現(xiàn)，用 2 度觀察器計(jì)算的顏色值不總是與視覺(jué)評(píng)估相關(guān)，因?yàn)槎鄶?shù)視覺(jué)評(píng)估是在大于 2 度的視場(chǎng)范圍內(nèi)完成的。當(dāng)視場(chǎng)更廣闊時(shí)，特別是藍(lán)綠區(qū)域，會(huì)有細(xì)微差別。1964 年，CIE 定義了補(bǔ)充觀察者，基于 10 度視場(chǎng)的顏色匹配實(shí)驗(yàn)。更大視場(chǎng)的測(cè)試顯示標(biāo)準(zhǔn)觀察者的可重復(fù)性更好，如今 10 度觀察者廣泛用于色彩配方和質(zhì)量控制。視場(chǎng)角度是指 CIE 制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)樣品在觀察者眼睛中投影的夾角。

二、視場(chǎng)角 2° 和 10° 的建立過(guò)程

（一）2° 視場(chǎng)角的建立

1927 年，物理學(xué)家約翰?吉爾德和大衛(wèi)?賴(lài)特收集受試者進(jìn)行色彩匹配實(shí)驗(yàn)，確定普通人對(duì)顏色的感知。他們繪制了人眼在 2 度視場(chǎng)下感知光譜顏色的值，類(lèi)似從一臂距離看一個(gè)人的拇指指甲（或從 50 厘米距離看一個(gè) 1.7 厘米的圓圈），其曲線（x、y、z）代表光的三原色之一，被稱(chēng)為 2 度標(biāo)準(zhǔn)觀察者，CIE 于 1931 年將其作為數(shù)學(xué)函數(shù)發(fā)布，用于顏色量化和標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估。

視場(chǎng)2°示意圖

（二）10° 視場(chǎng)角的建立

20 世紀(jì) 60 年代，人們意識(shí)到人眼視野比之前認(rèn)為的更寬，之前用 2 度標(biāo)準(zhǔn)觀察者函數(shù)計(jì)算的數(shù)字顏色值與人眼視覺(jué)評(píng)估不完全吻合。于是再次進(jìn)行配色實(shí)驗(yàn)，將視場(chǎng)改為 10 度（類(lèi)似從一臂距離看自己的手掌，或從 50 厘米距離看一個(gè) 8.8 厘米的圓圈），該功能與 2 度視場(chǎng)實(shí)驗(yàn)有細(xì)微差別，1964 年作為 10 度補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)觀察者發(fā)布。

視場(chǎng)10°示意圖

三、視場(chǎng)角 2° 和 10° 的區(qū)分方法

物體的大小會(huì)對(duì)人眼對(duì)顏色的識(shí)別產(chǎn)生影響，視角是一種張角，它是通過(guò)被觀察對(duì)象的大小對(duì)人眼形成的。與人眼距離一定的物體，若物體的面積較大，則眼睛形成的張角也較大，物體在視網(wǎng)膜上的像就大，反之像就小。但是，我們用眼睛直接對(duì)紡織品的顏色進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，通常觀察的距離（約33cm）是固定的，此時(shí)視角的大小由試樣的大小決定。顏色是由人眼的視覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所決定的，視角的大小對(duì)顏色視覺(jué)也有重要的影響，在觀看距離為 50 厘米時(shí)，2° 視場(chǎng)是一個(gè) 1.7 厘米的圓，而 10° 視場(chǎng)則是 8.8 厘米的圓。

人眼在觀察近處和遠(yuǎn)處物體時(shí)的視角

當(dāng)視場(chǎng)角為2°時(shí)，物體的像恰好落在視網(wǎng)膜的中心椎體細(xì)胞最密集的區(qū)域。如下圖所示，觀察者的不同視場(chǎng)角，觀察遠(yuǎn)處和近處物體時(shí)，人眼不同功能細(xì)胞起到相對(duì)應(yīng)的作用，在視網(wǎng)膜上得以成像。

觀察者角度2° 和 10° 在視網(wǎng)膜上得以成像

四、視場(chǎng)角 2° 和 10° 在行業(yè)中的選擇

（一）10° 視場(chǎng)角

1964 年的 10 度補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)器更能代表人眼對(duì)色彩的感知。根據(jù) CIE 建議，視場(chǎng)角度 10° 在色差儀中更為通用，適用于制定和評(píng)估各類(lèi)樣品的顏色。

（二）2° 視場(chǎng)角

視場(chǎng)角度 2° 通常用于質(zhì)量控制和其他顏色評(píng)估程序，特別是食品行業(yè)。

在選擇色差儀視場(chǎng)角時(shí)，需要根據(jù)具體的行業(yè)需求和評(píng)估目的來(lái)決定，了解 2° 和 10° 視場(chǎng)角的含義和特點(diǎn)有助于更準(zhǔn)確地進(jìn)行色彩管理。