为检验现有色度管理系统中基于CIE1931 2° 颜色匹配函数（CMFs）的颜色计算和校正精度：以3通道（636 nm，524 nm，452 nm）LED发光面板为目标设备，显示CIE推荐的5个颜色（灰、红、黄、绿、蓝）；以6通道（672 nm，636 nm，524 nm，508 nm，472 nm，452 nm）LED发光面板为比较设备，产生8种原色光谱组合。基于CIE1931 2° CMFs进行目标色和比较色的计算、调节，使其具有相近的XYZ色度值，共产生40对颜色。组织了40名色觉正常观察者开展不同观察视角（2.9°和8.6°）下的色差评价实验，共采集到6400组目视色差数据。结果表明：在比较色和目标色为L1同谱组合和L2（仅改变红色通道）组合时，CIE1931 2° CMFs可满足计算要求；在其他原色组合中，CIE1931 2° CMFs的计算校正并不适用；且随着观察视角的增加，目视色差差异不显著。

颜色刺激的光谱组成不同,个体观察者的颜色感觉不同,用不同颜色匹配函数计算的配色精度也会存在差异。为研究自发光设备原色光谱峰值波长位置改变对这种差异的影响程度,选取了1台3通道(R1G2B1)和1台6通道(R1R2G1G2B1B2)LED发光面板,以3通道LED面板中636 nm-524 nm-452 nm组合呈现的颜色为目标色,分别改变6通道LED面板中的RGB单通道和双通道,共产生了7种(包括1种同谱)组合。组织39名年龄分布在19~24岁的色觉正常观察者,基于7种组合开展了白色的配色实验,共采集到357组光谱数据。将CIE1964,CIE2006,基于反射色优化建立、适于年轻观察者的 Sarkar2,BIGC17共4种颜色匹配函数代入计算,以CIE1976-u'v'色品参数计算的Δ(u', v')值进行评价。用CIE1964和CIE2006计算的颜色匹配精度和观察者间差异,均受红通道影响较小,与同谱组合的计算结果较为接近;其次是蓝通道,绿通道峰值波长位置改变的影响较大,与同谱组合间的差异显著。Sarkar2和BIGC17的计算性能较好,在某些组合下优于CIE1964和CIE2006。

为研究基于不同原色光谱的显示设备对观察者颜色匹配精度和观察者间差异的影响,实验选取了6通道(R₁R₂G₁G₂B₁B₂)LED发光面板,并组合为4种RGB匹配原色光谱。组织了24名年龄分布在21~25岁的色觉正常观察者,以NEC-PA242W专业显示设备上呈现的6个颜色(包括白色和CIE推荐的5个颜色)为目标色开展颜色匹配实验,共采集到720个数据。用CIE1976 u'v'色品参数对颜色匹配精度进行分析,结果表明:不同观察者基于636 nm-524 nm-452 nm组合得到的配色精度更高,Δ(u', v')值为0.0062;基于636 nm-524 nm-472 nm组合得到的配色准确性较差,Δ(u',v')值为0.0084。用观察者匹配颜色的u'v'值协方差逆矩阵参数构建观察者差异色度椭圆,基于636 nm-524 nm-452 nm组合得到的椭圆平均尺寸最小,为0.0055;636 nm-508 nm-452 nm组合最大,为0.0094。结果表明,颜色匹配精度和观察者间的差异,受红通道影响较小,受蓝通道和绿通道的峰值波长位置影响较大。

为了能够快速、 准确的检测色觉正常观察者的辨色差异, 从而对其红、 绿、 蓝三通道的锥细胞光谱响应进行研究, 设计并制作了由背景层(或和明度层)以及数字层组成的伪同色光谱图像, 其中背景层和数字层具有不同的光谱反射曲线, 经过照明光源以及人眼锥细胞光谱响应的共同作用, 使色觉正常的观察者产生不同的颜色感知差异。 实验首先基于不同光谱原色的输出设备, 在不同的照明光源下, 制作出能够放大观察者差异的近同色异谱色样对。 要求用不同颜色匹配函数计算近同色异谱色样对的CIEDE2000色差值, 有的色差在人眼辨色阈值之内, 有的色差人眼可明显识别。 通过优化计算, 将放大观察者色觉差异的近同色异谱色样对应用于伪同色光谱图像的数字层和背景层, 并利用Epson Stylus Pro7908喷墨打印机和OKI C9600激光打印机分别输出伪同色光谱图像的背景层和数字层。 同时组织了72名色觉正常的观察者(包含55名18～25岁的年轻观察者和17名62～74岁的老年观察者)分别在D65和LED-5000K两种光源下, 对伪同色光谱图像进行识读检验。 识读结果表明, 伪同色光谱图像可以较为准确的判定年轻和老年观察者的视网膜锥细胞光谱响应是否老化。 同种照明光源下, 年轻观察者可以识读出数字的伪同色光谱图像(②/④)老年观察者不能识读, 老年观察者可以识读的伪同色光谱图像(①/③)大多年轻观察者不能识读, 且55名年轻观察者中有4名观察者的目视结果与老年人相同。 另外, 年轻观察者的锥细胞光谱响应与CIE1964和CIE2006(age=25 y)颜色匹配函数较为一致, 而老年观察者的锥细胞光谱响应与CIE1931和CIE2006(age=75 y)颜色匹配函数更为一致。 对比颜色匹配函数的分布, 发现老年观察者的锥细胞光谱响应向长波段偏移, 同时由于屈光系统光学密度增加导致其锥细胞光谱响应有所降低。

为了研究显示设备的原色光谱对色觉正常观察者的颜色分辨差异影响,选择了5台红绿蓝三原色光谱能量分布不同的显示设备,基于国际照明委员会推荐的5个颜色中心,组织了30名年龄分布在20~27岁的色觉正常观察者基于5台显示设备开展颜色匹配实验。同时用108个颜色匹配函数对颜色匹配过程进行了模拟计算,将计算结果与颜色匹配实验结果进行比较,并用同色异谱指标量化不同显示设备对观察者差异性的影响,发现模拟计算结果与颜色匹配实验结果具有较好的一致性。基于实验选取的4台待匹配设备与目标设备进行颜色匹配实验,采集到285个CIELAB色差数据,同色异谱指标的最大值为9.59,最小值为3.89。显示设备的原色光谱对观察者同色异谱的影响较大,红色受设备的影响低于黄色和蓝色。