物表光谱作用机理:光学仿真与实测验证

摘要

光源光谱与物体光谱反射特性共同决定了视看效果。本文从实际实验测试和Speos光学仿真两个方面验证光谱作用于物表的机理,选择了10种不同光谱的光源及20种不同光谱反射比的Panton色卡(10种色调,每种有高、低饱和度)。将测试和仿真得到的反射谱与理论反射谱进行光谱相似性分析,结果表明,实测反射谱、仿真反射谱及理论反射谱之间的谱型相似性大于0.99。光谱强度分析显示,理论值、仿真值与测量值整体吻合良好,但与蓝、绿色调相关的颜色,在高饱和度时光谱峰值强度存在一定的差异。反射谱色度分析表明色度一致性高。其中,仿真反射谱与理论反射谱色度差接近0,实测反射谱与仿真反射谱及实测反射谱与理论反射谱的色度差(Δu′v′)小于0.045,高饱和度的色度差比低饱和度的高。本文通过实验与软件仿真两方面验证了光谱作用于物表的机理,同时验证了Ansys Speos软件在光谱层面模拟的精准性,为后续基于软件仿真方式开展光谱层面的研究提供支撑。