颜色学的发展依赖于感知现象和实验数据。随着视觉色差实验数据的增加,人们试图探索研发与CIELAB颜色空间一样简单,但更加均匀的颜色空间。分析了CIELAB颜色空间的特性,并基于这些特性提出了包含4个参数的颜色空间,称之为MLAB颜色空间。新颜色空间参数的确定是非线性约束优化问题,可保证优化后的空间能很好地预测由国际照明委员会专家组收集的视觉色差数据集COM-corrected。基于COM-corrected数据集的比较表明,MLAB颜色空间显著优于CIELAB颜色空间。基于色调线性数据集和椭圆数据集的测试表明,MLAB颜色空间较CIELAB颜色空间也有一定程度的进步。

水下光谱成像技术在水下目标物识别、海洋生态监测等领域有着重要作用。基于实际工程使用环境设计了基于液晶可调谐滤光片(LCTF)的水下光谱成像系统。该系统通过采用LCTF作为滤光结构以获得水下目标物的光谱信息。水下光谱成像系统在宽光谱LED光源的照明下, 进行水池实验获得了目标物在波长400~700 nm之间的31个通道光谱图像。对水下具有相似颜色的不同物体的光谱信息进行了讨论和分析, 结果表明: 该系统有助于水下目标物识别和分类。在海试中对珊瑚进行了原位观测, 成功获取了珊瑚礁的水下光谱图像。该系统有望应用于海洋遥感、海洋生态环境监测等领域。

为了研究人眼对不同的颜色的辨色阈值, 利用积分球配出色差值可以调整的颜色刺激图样, 采用限定法, 检测出6名色觉正常的观察者在4个颜色中心的辨色阈值, 并和CRT的数据进行比较。采用性能因子PF/3分析观察者的测试精度, 并在a*b*图上绘制实验颜色恰可辨别图。通过对实验数据进行处理和分析, 人眼在4个颜色中心的辨色阈值是有差异, 在评价辨色阈值的性能方面, CIEDE2000色差公式好于CIELAB色差公式。实验的结果可为颜色科学及色差公式的改进和发展提供参考。

为了比较色觉正常观察者的辨色差异受观察条件的影响程度，选择了不同照明光源和不同原色的显示设备，基于显示色和打印色，设计了4种不同观察条件的颜色匹配实验。利用Stiles&Burch的47个颜色匹配函数(CMFs)模拟个体观察者，对颜色匹配过程进行了模拟计算；同时，组织27~36名色觉正常观察者进行了颜色匹配实验。用观察者的离均色差，同色异谱大小和同色异谱变化三个指标来量化不同观察者的辨色差异性。结果表明，不同观察条件下，模拟计算结果中观察者的辨色差异受显示设备原色光谱和照明光源光谱影响较大，在匹配中性灰颜色时尤其明显。而颜色匹配实验结果中，外界因素的影响并不明显，这表明观察者的辨色差异不仅取决于观察者个体颜色匹配函数差异(观察者的同色异谱性)，还取决于观察者的视觉机理响应、颜色分辨能力等。

为了研究在不同环境光下人眼辨色水平上的颜色视觉特性, 通过在液晶显示器上显示颜色刺激, 使用心理物理学中的恒常刺激法进行主观实验, 获取了CIE1976a*-b*平面上3名标准观察者在暗室、A光源和D50三种环境光下的5个基本颜色中心的主观实验数据。采用性能因子PF/3评价标准观察者的测试重复性和准确性, 根据主观实验拟合得到色度椭圆来表示辨色阈值实验的结果。实验结果表明: CIE1976a*-b*平面是视觉非均匀的; 在整体上, 人眼的辨色灵敏度随着外界光源色温的变大而变小; 人眼在三种环境光下的5个颜色中心区域, 红绿方向的视觉色差尺度均小于黄蓝方向。实验结果可以为均匀颜色空间和色差公式的改进提供原始数据。

介绍了电子连接器检测的方法及原理, 研究开发了基于机器视觉的电子连接器检测系统。针对实际的目标图像通过图像滤波、图像分割、图像匹配、边缘提取、纹理变换、颜色识别等多种方法处理, 得到电子连接器缺陷完整的几何特征, 从而实现自动化检测。实验证明, 系统的检测结果与人眼检测结果相符, 不仅保证了检测的准确性, 而且大大提高了电子连接器检测的效率。

采用心理物理实验方法中的同时双眼观察技术, 组织3名不同年龄段（21, 32, 58岁）的观察者在EIZO液晶显示器上, 每人重复7次匹配九种打印色样, 建立不同年龄观察者匹配跨媒体颜色的数据组, 研究不同年龄观察者的跨媒体颜色匹配视细胞响应。 发现随着年龄的增长, 观察者匹配九种颜色的鲜艳度明显下降, 并且在匹配蓝色和紫色时, 老年观察者蓝色通道的光谱响应明显降低。 研究结果在某种程度上验证了CIEPO06观察者生理模型的结果, 同时也为颜色再现行业生产、 评价与年龄相关产品提供一定的理论依据和实验支持。

为了研究不同颜色背景对人眼辨色阈值特性的影响，在CIE1976L*a*b*平面上，基于心理物理学的交叉阶梯法测得国际照明委员会(CIE)推荐的5个基本颜色中心分别在该五个颜色背景下的辨色阈值。通过对辨色阈值椭圆的详细分析表明，同一颜色中心的辨色阈值在不同颜色背景下的局部视觉均匀性总体上保持相对稳定，而不同颜色中心的色度椭圆其长短半轴之比与背景颜色的色调角之间存在着一致的趋势。当背景颜色与中心颜色相同时，视觉辨色灵敏度最高，存在明显的Crispening效应。对于红色和蓝色中心以及黄色和蓝色背景，人眼的视觉辨色特性在红绿方向受到的影响均小于黄蓝方向。

利用由辨色阈值实验得到的CIELAB颜色空间中等明度a*-b*平面上的视觉数据,对四个典型色差公式CIELAB、CMC、CIE94和CIEDE2000在辨色阈值水平上的色差预测性能进行测试和评价,并采用性能因子PF/3来表示各色差公式的优劣。对于原始形式(kC=kH=1)的色差公式,CIEDE2000的色差预测性能最好,其次为CIE94和CMC,CIELAB最差。采用对kC和kH进行优化后的色差公式,CIEDE2000的色差预测性能依然最佳,其余三个色差公式的预测性能基本相同;除了CIELAB明显改善外,其他公式的色差预测性能只比原始形式略有提高。色差公式CIEDE2000在黄色和蓝色区域的色差预测性能表现优异,但在灰色、红色和绿色区域的预测性能仍有待进一步改进。

为了研究人眼在辨色阈值水平上的颜色视觉特性,在阴极射线管(CRT)显示器上显示颜色刺激,采用交叉阶梯法进行心理物理实验,在CIE1976 a*-b*平面上分别测得3名色觉正常的观察者在5个CIE基本颜色中心区域的辨色阈值。采用性能因子PF/3讨论观察者的测试精度,并以色度椭圆表示辨色阈值实验结果。通过对实验数据的详细处理和分析表明,在等明度的a*-b*平面上各色区及各颜色方向上人眼的辨色特性是各向异性的,即CIE1976 a*-b*平面为非视觉均匀；人眼在5个CIE基本颜色中心区域上红绿方向的视觉色差尺度均小于黄蓝方向。本文的实验结果可为均匀颜色空间及其色差公式的改进和发展提供原始数据和参考依据。