光谱成像可以记录拍摄场景的光谱信息, 从而实现颜色的高保真复现, 图像的光谱信息通常同时混合了物体的光谱信息和光源信息, 所以现有的光谱成像颜色还原需要通过提前放置的标定板或已知光谱特性的物体获取拍摄环境的光源信息, 再进行图像的颜色恒常性校正。 但光谱相机在实际使用过程中, 通常难以满足上述条件, 从而对图像高保真颜色还原提出挑战。 针对此问题, 提出一种光谱成像的图像颜色恒常性计算方法, 将光谱成像系统获得光谱数据转换到XYZ颜色空间, 并将图像分区域进行统计得到图像的统计点, 通过大量常见光源的分布规律, 给统计点施加位置权重和色温权重, 同时设置亮度权重去除图像中过暗和过饱和的统计点, 利用加权平均获得环境光的色度参数, 根据需求将图像的XYZ颜色空间数据转换到RGB颜色空间, 根据环境光的色度参数计算图像不同通道的增益, 从而完成光谱图像的颜色恒常性计算。 为了验证所提出算法的有效性, 对140张光谱图像进行处理, 计算算法得到的环境光色度参数和真实光源色度之间的再现角误差, 对校正结果进行评价, 结果表明提出的算法明显优于光谱图像不做处理和灰度世界法。 为进一步分析算法校正结果与人眼感知之间的联系, 设计颜色心理物理学实验中的分度实验, 18名视觉正常的观察者参与实验, 所有观察者对算法校正结果打分的平均值介于良好和优秀之间, 可以满足实际使用需求； 沿着平均色温线的方向, 观察者所允许的光源色度差异较其它方向稍大； 在图像中包含大面积记忆色时, 当光源色度差异向使记忆色饱和度增大的方向偏移时, 此时观察者所容忍的色度差异变大。 由客观和心理物理学实验结果可知, 所提出的算法可以在拍摄光源未知, 且没有标板的情况下, 较好的对光谱成像中的图像颜色恒常性进行处理, 为光谱图像的颜色高保真再现打下基础。

随着光谱技术的发展, 打印系统的光谱特征化模型成为研究热点。 基于光谱匹配的特征化模型通过直接预测设备基色的光谱反射比数据, 可以有效的减少同色异谱现象的发生, 为实现高保真印刷提供条件。 主要基于Yule-Nielsen修正的Neugebauer光谱模型, 开展了关于12色打印系统光谱特征化模型如何提高模型精度的研究。 首先通过对颜色测量仪器及测量条件、 喷墨打印机打印系统进行稳定性及精确度验证, 为后续样本设计和测量提供可行性依据。 然后, 建立该研究设备适用的正向YNSN模型。 依据CIELAB颜色空间中明度值L*均匀分布的原则, 设计并输出了1 331个测试样本, 抽取部分样本做训练样本, 对所建立的光谱的特征化正向模型进行验证。 结果表明, 基于光谱的特征化模型预测精度较高, 具有明显的优势。 经验证, 通过引入Yule-Nielsen修正参数n值, 可进一步改善光谱预测精度。

彩色光干涉技术是润滑油膜厚度测量的最有效的方法之一, 但对其测量光学理论的研究并不十分透彻。以球-盘弹性流体动压润滑油膜测量装置为对象, 建立了彩色光干涉的色度学计算模型, 对该系统的干涉条纹和色彩进行了数值模拟与分析。分析结果与实验数据的一致性表明了所建立的模型和分析方法的正确。分析表明: 铬膜厚度对图像的色彩和对比度有明显的影响, 当其厚度为5～10nm时, 能够获得对比度和色彩理想的图像; 垫层厚度影响各颜色分量强度分布的初相变; LED光源可产生对比度较好的干涉条纹。

基于颜色传递和匹配原理，讨论了彩色计算全息色系和计算机显示色系下颜色量的一般转换关系，同时研究了计算全息物光波振幅和其对应的颜色量之间的等色传递问题，建立了计算全息物光波振幅与计算机显示色系下颜色量之间所应满足的关系。在此基础上对计算彩色彩虹全息术颜色复现机理进行了详细的讨论，给出了计算彩色彩虹全息术颜色复现时的三原色。

为研究CIECAM02三种环境参数(dark, dim, average)在三种相应照明环境下的跨媒体颜色复现性能，基于记忆匹配和成对比较的心理物理学实验方法,在灯箱照明打印样本与Dark, Dim, Average三种不同环境照明条件下液晶显示器显示色样之间进行了跨媒体颜色复现实验。实验数据分析表明，采用dim环境参数在三种照明条件下都能达到较优的颜色复现性能，而dark和average参数性能与测试颜色的明度和彩度存在一定相关性，较暗色样在Dark条件下采用dark参数设置复现良好，但在Average实验条件下采用average参数设置时性能很差；对于较亮色样的复现，dark与average参数设置在其相应实验条件下的颜色复现性能无显著差异。

基于多光束干涉理论和摄像系统的光谱响应特性，建立了润滑油膜彩色光干涉测量的色度学模型，以红绿双色光干涉测量为例设计了计算机程序复现了油膜厚度测量的干涉图像。双色光干涉的理论计算和实验测量取得了很好的一致性。进一步的计算表明，润滑油膜双色光干涉图像的色彩主要受光源双色光的半峰全宽、析光膜厚度、垫层厚度及润滑介质特性的影响。在所设定的计算参数条件下，双色光的半峰全宽较窄，析光膜厚度为4~10 nm和垫层厚度较薄时图像的对比度较高。

The cellular Yule-Nielson spectral Neugebauer (CYNSN) model to characterize a typical CMYK (i.e., cyan, magenta, yellow, and black) 4-ink color printer is presented. By reconstructing spectral reflectance, models with high accuracy of spectral and colorimetric predictions are built. A novel cell-searching algorithm is proposed and used together with the iteration method to invert the cellular Neugebauer model efficiently. Large numbers of high quality hardcopy samples are produced to evaluate model performance and prove the feasibility of the algorithm. The spectral-based model performs better compared with the usual model based on CIE1931 XYZ tristimulus values.