1.4.2 色彩差异

Weber-Fecher定律被用作形成色差的尺度，早期的定量研究对色彩的单一属性（如亮度、色度或色彩度）进行了阈值处理。图1-14表现了由König和Brodhum在1889年提出的Weber分数ΔL/L，这个结果表明了Weber分数在整个亮度研究范围内不是一个常数。然而，曲线在对数级为-1～3的范围中几乎是一个常数，这个对数级是一个亮度变化为104的数量级。由于阈值Weber分数是敏感度的倒数，因此当亮度减弱时，敏感度会迅速下降。

波长中的阈值差异导致色度的差异可由相似的方法确定。图1-15表现了由König和Dieterici在1884年测量的色度中的JND。这种早期测量的大致趋势被后来的研究者证实，色差阈值Δλ在420～450nm范围内有所偏高。这个图像表明了色度的敏感度在可见频谱的两端会更低。HVS可区分出在蓝色、黄色区域主波长大约有1nm差异的颜色，但是在频谱的极端则需要10nm的差异才能区分。图1-15所示的曲线表明，人眼具有很强的分辨色度差异能力。

图1-14 测试光的Weber分数

图1-15 在色度中可感知的一个JND所需要的色差阈值Δλ表现为一个波长的函数

图1-16显示了纯度阈值的测量。如图1-16所示，纯度阈值随着波长发生明显的变化，最明显的最小值发生在570nm左右，JND在这个波长的一侧显著增加。图1-16中的点表示由Wright根据三个研究小组和重要协议的测量为基础而导出的平均数据。

理论上，色彩差异的度量可以对图1-15和图1-16中数据的属性根据Fecher原理来建立，这些视觉测量对评估彩色图像质量至关重要。

图1-16 由Wright和Pitt测得的可感知一个JND所需要的色彩纯度（以对数增长的阈值变化）的波长函数