结果判读

光谱与颜色结果

入射光谱加权结果、色度坐标与颜色差异

同一片镀膜在不同光源或观察角度下会呈现不同颜色,即使它的材料和层厚没有变化。Spectrum 页面显示入射光谱经过结构响应后的能量分布,Color 页面把这条光谱转换为色度坐标、显示色和颜色差异。

开始前先完成基本光学结果,并在光学参数中了解入射光谱设置。

示例配置

本页使用单层 TiO₂ 干涉膜演示 D65 光源下的反射颜色,以及颜色随入射角的变化。光从顶部空气侧入射,BK7 基底作为 1 mm 非相干透明层,底部介质为空气。

结构方向:顶部介质 → 底部介质

对象配置
顶部介质Air,n = 1
TiO₂ 干涉层100 nm,文件折射率
BK7 基底1 mm,文件折射率,Transparent,Incoherent
底部介质Air,n = 1

Optics 使用非偏振正入射,启用 RTAIncident SpectrumVisible Color。颜色积分使用 D65 相对光谱功率和 2° 观察者。

参数
波长模式Sweep
波长范围360–780 nm
步长1 nm
入射角
p 偏振占比0.5(非偏振)
入射光谱Illuminant D65
可见颜色启用
观察者

角度扫描只改变入射角,使用 30°60° 三个取值。这样可直接比较同一结构和光源下的角度色偏。

生成条件

Reflection / Transmission / Absorption Spectrum 需要非标量波长结果、对应的 R / T / A 探测器和已启用的入射光谱。

Reflection / Transmission / Absorption Color 还需要满足以下条件:

  • 启用 Incident Spectrum
  • 启用 Visible Color
  • 波长范围严格为 360–780 nm
  • 步长严格为 1 nm
  • 启用需要分析的 RTA 探测器。

这里的 360–780 nm / 1 nm 是 Dreapex TMM 的生成条件,不是 ISO/CIE 11664-3:2019测量流程的符合性声明。

Set spectrum 360–780 nm, step 1 会一次写入所需波长设置并启用颜色计算。修改光源、观察者或采样设置后,需要重新运行;结果页保留运行时使用的观察者和白点,不会随之后的设置改动而变化。

自定义 File 光谱按每纳米相对光谱功率读取,整体幅值可以任意缩放。光子计数谱或按频率给出的谱需要先换算成功率/纳米,否则颜色权重会发生系统性偏移。

光谱结果

Reflection SpectrumTransmission SpectrumAbsorption Spectrum 把当前入射光谱与结构的 R / T / A 响应结合起来。图中同时显示光源的相对光谱和反射、透射或吸收后的光谱强度。

原始 R / T / A 描述结构对每个波长的响应;加权光谱描述指定光源实际把能量放在哪些波段。更换光源会改变加权光谱和颜色结果,但不会改变同一结构在相同光学条件下的原始 R / T / A 曲线。

色度图

颜色页默认显示运行时观察者对应的色度图,色度坐标与术语见 CIE 015:2018《Colorimetry, 4th Edition》。2° 观察者使用 CIE 1931 xy 图,可叠加显示色域三角形、白点、普朗克轨迹和波长标签。10° 观察者使用 CIE 1964 色度轨迹;此时显示色域三角形和预设白点会造成坐标体系混用,因此这些叠加项不会出现。

单参数扫描会为每个参数值绘制一个点。Connect Data Points 可连接这些点,用于识别颜色移动方向;它只改变显示,不参与计算。点位应与参数值、数值色差和光谱变化一起判断,不能仅凭是否落入某个显示色域作结论。

颜色数据表

单次计算与扫描结果使用同一张颜色数据表。单次计算只有一行;扫描结果每个参数组合占一行。Columns 可按任务隐藏屏幕列,Export CSV 始终导出完整审计数据。

指标组字段适用结果与用途
三刺激值与色度XYZxyxyY记录光谱积分结果和色度位置;计算原理见 ISO/CIE 11664-3:2019
均匀色度u′v′比较色度点之间的几何距离;坐标定义见 ISO/CIE 11664-5:2024
颜色描述主波长激发纯度CCTDuv描述色相方向、饱和程度与白光区域;反射与透射可用
显示预览Linear sRGBsRGBsRGB 8-bitHex屏幕预览和报告配色,不代表绝对辐射量
对象色L*a*b*C*abh_ab以当前入射光谱为白点表示反射色或透射色;对象色定义见 ISO/CIE 11664-4:2019
亮度因子Y/Yi样品光谱积分三刺激值 YY 与入射光谱三刺激值 YiY_i 的比值;反射、透射与吸收均可用
相对基准Delta E00Delta u′v′多行结果相对同一基准行的颜色变化;前者使用 ISO/CIE 11664-6:2022 的 CIEDE2000 公式

被吸收的能量不会作为颜色刺激到达观察者,因此吸收页不提供 L*a*b*C*abh_abDelta E00u′v′、主波长、激发纯度、CCTDuvDelta u′v′。吸收结果中的 Y/Yi 用于检查可见区加权吸收,不应解释为物体表面外观。

颜色指标与显示

XYZ 是本页各颜色量的共同起点:结果光谱与所选 CIE 标准观察者的颜色匹配函数积分,再派生 xyu′v′、Lab 和显示色。2° / 10° 表示视场观察者,不是入射角或精度档位;数值也不是从屏幕色块反推得到。这里得到的是仿真色度值,不是实物测量或合格报告。

入射光谱白点与亮度因子

反射与透射的 L*a*b* 白点就是本次运行使用的入射光谱。D65、A 光源和自定义文件会分别产生自己的白点;表格顶部显示冻结的白点 xy,CSV 也会记录它。不同光源或观察者下的 Lab 数值不能直接当作同一颜色条件比较。

Y/Yi 是当前运行条件下的 Ysample/YincidentY_{sample}/Y_{incident}YsampleY_{sample} 为样品反射、透射或吸收光谱的三刺激值,YincidentY_{incident} 为入射光谱的三刺激值。该无量纲比值在表格中以百分比显示。只有在 D65、2° 观察者、正入射和非偏振同时成立时,它才与常用的可见反射、透射或吸收因子采用相同条件;其他配置下应按实际运行条件解释。

基准行与颜色差异

多行表格默认把第一行设为 Baseline。可直接点每行左侧的单选按钮,也可使用表格顶部的基准下拉框。Delta E00Delta u′v′ 共用这一行,因此切换基准会同时更新两列。

Delta E00 使用 CIEDE2000,亮度、彩度和色相的权重因子分别为 kLk_LkCk_CkHk_H,三者固定为 1。

Lab 与 Delta E00 只用于比较同一照明体、观察者、白点和计算条件下的反射色或透射色。数值本身没有通用合格阈值,验收应采用对应产品或客户规范。

Delta u′v′ 是 CIE 1976 u′v′ 平面上的直线距离,不需要参考白点,也不提供通用合格阈值。验收时应使用产品规格或客户约定的限值。本例中,反射色由 的紫红色逐渐转为 60° 的暖棕色;60° 相对 Delta u′v′0.04377Delta E0018.637,说明大角度下同时出现明显的色相与明度变化。

主波长与激发纯度

主波长描述从消色参考点指向当前色度点的感知色相方向,不等于光谱曲线的峰值波长。反射与透射以本次入射光谱白点作为消色参考:

  • 普通数值表示光谱轨迹上的主波长,单位为纳米。
  • 数值后的 c 表示紫线颜色对应的互补波长。
  • 激发纯度 pe < 0.01 时,色度点过于接近消色参考,主波长会显示 ,避免放大微小数值扰动。

CCT 与 Duv

CCTDuv 仅在 2° 观察者下提供,并使用 Ohno (2014) 方法。CIE TN 013:2022说明了相关色温在普朗克轨迹附近的适用范围;高饱和颜色应优先使用 xyu′v′ 和主波长:

  • Duv > 0 表示色度点位于普朗克轨迹上方,近白光通常偏绿;Duv < 0 表示位于轨迹下方,近白光通常偏粉。
  • 仅当 |Duv| <= 0.05 时显示 CCT;超出后 CCT 显示 Duv 仍保留。
  • 0.006 < |Duv| <= 0.05 时,CCT 后带 *±0.006 只是 Dreapex TMM 选择的参考提示带,不是分档或合格判定。

运行模式

当前结果默认视图表格行为
单次计算色度图切换后显示一行颜色表
单参数 Sweep色度图可在图和多行表格之间切换
两个及以上参数的 Sweep表格直接使用表格,不提供图表切换

色度图最多显示 2,000 个点。超过后使用表格和 CSV;数据仍然保留,只是不再一次绘制全部点。

下一步

需要把颜色变化与 R/T/A 曲线共同筛选时,进入 RTA 与层吸收分析。需要自动搜索目标反射色或透射色时,继续阅读优化器

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