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为什么不同色系的辨别力不同 — 麦克亚当椭圆与均匀色彩空间

麦克亚当椭圆在绿色区域画得很大，在蓝色区域画得很小。本文解释为什么色度图上可分辨差异的大小因颜色而异，以及为修正这一点而发展起来的色彩空间。

做过测试你会发现，有些色系很容易，有些色系却格外难。这固然有个体差异，但人的色彩辨别力本来就因颜色区域而异，这一点从 20 世纪 40 年代起就已被实验证实。

麦克亚当椭圆

1942 年，麦克亚当（David MacAdam）在 CIE 1931 xy 色度图上选取了 25 种颜色，让观察者反复调节对比色，直到它看起来与基准色相同。在各个方向上测量调节结果的离散范围（标准差）后发现，其形状是一个椭圆。

令人惊讶的是，椭圆的大小和方向因颜色而差异巨大。在色度图的绿色区域椭圆非常大，而在蓝–紫区域则非常小。也就是说，同样的 xy 距离，在蓝色附近很快就能察觉，在绿色附近则要相隔很远才能察觉。

原始实验中的椭圆表示的是调节的标准差，因此刚好能察觉的差异（JND）要比它大好几倍，通常估算为约 3 倍。该实验只有一名观察者，存在局限，但之后多名观察者参与的实验也证实了同样的趋势。

问题出在眼睛，还是坐标系

麦克亚当椭圆大小不一，有一半是坐标系的问题。xy 色度图是用于配色的坐标，而不是为了表示差异大小而绘制的地图。就像世界地图上的格陵兰岛看起来比实际大一样，xy 色度图把绿色区域画得过大了。

于是，人们不断尝试建立距离与感知差异成正比的均匀色彩空间。CIE 1960 UCS、CIE 1976 u′v′ 色度图，以及 CIELAB、CIELUV 都是这些尝试的成果。在这些空间中，麦克亚当椭圆更接近圆形，但仍未完全一致。用公式修正剩余不均匀性的，就是 CIE94 和 CIEDE2000。

用 CIEDE2000 衡量仍有差异的原因

HueSense 的所有题目都按 CIEDE2000 设定差异，如果公式完美，各色系的正确率应该相近。但仍会出现差异，原因有以下几点。

如果出现了较弱色系

如果结果中某个色系的正确率偏低，首先确认样本数量。如果每个色系只答了几道题，可能只是偶然。最好多挑战几次，看看在累计正确率中是否还是同一个色系偏低。

如果这种趋势持续存在，请换一台设备再试。换了设备后仍是同一色系偏弱，则很可能是眼睛的特性；如果随设备而变，则很可能是屏幕的影响。如果你一直觉得红–绿方向明显偏弱，最可靠的做法是去眼科接受标准色觉检查。本测试不是诊断工具。

参考资料

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