高等色度学中的量表技术及应用

阈值对于确定颜色宽容度或图像压缩极限是有用的，但经常需要将阈值以上的感觉进行度量，即需要确定物理刺激的变化与感觉的变化之间的关系，在前面费希纳和史蒂文斯关于视明度与亮度关系的工作已经描述过。心理量表(psychological scales)就是在阈值以上测定心理变化的方法，按照量表有无相等单位和有无绝对零点来分，心理量表可分为以下四种[4，5]:

• 类别量表(nominal scales)

• 顺序量表(ordinal scales)

• 等距量表(equal interval scales)

• 比例量表(ratio scales)

1.类别量表

类别量表是最简单粗略的量表方法，它仅仅把刺激进行简单的归类。在色貌中的颜色命名，如红、绿、黄、蓝就是类别量表，这种量表可以用来确定颜色刺激的范围。

2.顺序量表(www.xing528.com)

顺序量表是把刺激的某一属性的大小或强弱按升序或降序的顺序排序。色度学中各种表色系统的颜色样本就是先按照色相排序，同色相再按照明度和彩度排序。排序仅仅表示了属性的大小或强弱，不包括它们之间的数量关系。如一个样本比另一个明度高，但不知道高多少。也就是说，对顺序量表可以做比较大小运算。

3.等距量表

首先选择一个固定样本，如果把某一个样本与固定样本的差别定义为一个单位，另外一个不同方向的样本与固定样本的差别也是一个单位。也就是说，第一个样本和固定样本与第二个样本和固定样本的感知差别是相等的。一个最典型的例子是摄氏和华氏温度量表，摄氏温度把冰点温度定义为零度，而华氏温度把冰点温度定义为32 度。因为零点是任意定义的，对等距量表可以做比较大小运算，可以做加、减运算，但不能做乘、除运算。不能说华氏温度64 F 比32 F 温暖2 倍，但是可以说，32 F 和42 F 温度差与52 F 和62 F 温度差是相同的。

4.比例量表

这种量表包括了以上所有量表方法的属性，由于它有一个有意义的“零点”，使量表得到刺激的绝对量，有量纲的量。例如长度的量表，“零点”意味着没有长度，则有8 m 是4 m 2 倍的说法。并且可以将米换算成厘米或英尺等其他长度单位。在彩色成像领域，这种量表是非常需要的，但又是不可能的。色相量表是一个很好的例子，等距量表色相是容易的，但是确定色相的零点是困难的，一般的做法是在色相轴上找一个固定点。

另外，一般的量表仅仅是对某一个属性进行度量，称作“一维量表”。有时会遇到一个需要量表的属性是由几个截然不同的属性组成，例如图像质量包括色彩真实性、锐度、对比度等感知属性，只要对每个实验采用相同的标准，“一维量表”就可以应用在这种情况。但是，控制标准是困难的，这时需要采用“多维量表”技术。