结果

光谱与颜色分析

光谱结果与颜色结果读取

本章覆盖结果区中的 6 个页面:

  • Reflection Spectrum
  • Transmission Spectrum
  • Absorption Spectrum
  • Reflection Color
  • Transmission Color
  • Absorption Color

这 6 页把基础 R / T / A 结果进一步映射到“真实入射光谱”和“可见颜色”层面,主要用于两类分析:

  1. 当前光源下,反射/透射/吸收能量在各波长上的分布。
  2. 该分布映射到颜色空间后的可见颜色。

本章重点

本章覆盖三项内容:

  1. ...Spectrum...Color 页面各自提供的结果信息。
  2. 入射光谱、颜色计算与页面出现条件。
  3. 单次计算、单参数 Sweep 与多参数 Sweep 下的显示切换。

示例配置:D65 可见颜色案例

本章的单次计算截图使用“默认 ITO 导电膜 + D65 光源”的可复现案例,用一套稳定配置同时生成光谱页、色度图和颜色卡片。

这组示例的设置是:

  1. Structure 仍然保持默认:Air-in -> ITO (40 nm) -> Substrate (1 um, Incoherent) -> Air-out
  2. Optics 中开启 Incident Spectrum,光源保持默认的 Illuminant D65
  3. 勾选 Visible Color
  4. 点击 Set spectrum 360–780 nm, step 1,让颜色计算满足 360 -> 780 nm、步长 1 nm 的硬条件。
  5. 点击顶部 Run,生成单次颜色结果。

页面出现条件

这 6 个页面是否出现在左侧结果区,只取决于本次计算是否生成了对应数据。

当前实现的显示条件是:

页面类型出现条件常见不会出现的原因
...Spectrum当前结果是非标量波长结果,且生成了对应的光谱数组波长模式是 Single / Average;未启用入射光谱
...Color当前结果里生成了对应的 *_spectrum_color 色值对象未启用可见颜色计算;波长范围不满足颜色计算约束

因此:

  • 如果你的波长模式是 SingleAverage,即使做了计算,也不会出现 Reflection Spectrum / Transmission Spectrum / Absorption Spectrum
  • 如果没有打开可见颜色计算,颜色页会直接保持灰色或不生成结果。

颜色计算的硬性前置条件仍然是:

  1. Incident Spectrum 必须启用。
  2. Enable Color Calculation 必须启用。
  3. 波长范围必须是 360 nm -> 780 nm
  4. 步长必须 <= 1 nm

只要其中一项不满足,颜色结果就不会生成。

光谱页

Reflection SpectrumTransmission SpectrumAbsorption Spectrum 不是基础 R / T / A 的简单重命名。

它们展示的是在当前入射光谱设定下的光谱分布结果。以 Reflection Spectrum 为例,当前图表会同时给出:

  • Incident Spectrum:当前光源本身的相对光谱分布
  • Spectral Intensity (a.u.):对应的反射光谱强度

所以这页回答的问题是:

  • 在某个光源下,反射能量主要集中在哪些波段?
  • 如果把入射光源从 Illuminant D65 换成自定义文件,反射颜色会往哪一侧偏移?

判读重点:

  1. 灰色 Incident Spectrum:确认当前光源主要把能量投在哪些波段。
  2. 彩色目标光谱曲线:确认被反射/透射/吸收后的能量分布。
  3. 颜色页:判断结果偏暖、偏冷、偏灰或偏饱和的原因。

这类页面最适合做“光源敏感性”判断:同一个膜系,在不同光源下可能具有相同的原始 R 曲线趋势,却呈现不同的视觉颜色结果。

颜色页

Reflection ColorTransmission ColorAbsorption Color 三页共用同一套页面逻辑,但显示内容会随运行模式变化。

当前实现是:

当前状态默认图表视图切到表格视图后是否会强制表格
单次计算CIE 1931 色度图颜色卡片
Sweep,且只有 1 个扫描参数CIE 1931 色度图Sweep 颜色数据表格
Sweep,且扫描参数 >= 2直接进入 Sweep 颜色数据表格仍是表格

颜色页的显示逻辑如下:

  1. 颜色页默认展示色度图。
  2. 在单次计算下,切到表格视图看到的是颜色卡片。
  3. 在 Sweep 下,切到表格视图看到的是参数组合对应的颜色表格。
  4. 一旦 Sweep 维度到 2 个或更多,顶部图表/表格切换按钮会直接消失,因为页面会强制停留在表格。

如果你发现颜色页上方没有视图切换按钮,先检查 Sweep 参数数量,而不是先怀疑渲染出错。

色度图

颜色页默认进入 CIE 1931 Chromaticity Diagram

可以用于判断:

  • 当前结果在色度空间里偏向哪一个色域区域?
  • 多组参数扫描后,颜色点是往某个方向连续移动,还是只在局部跳变?

当前色度图的使用方法是:

  1. 主图中心的数据点:表示当前颜色的 xy 坐标。
  2. 右侧控制区:控制色域参考线、背景和辅助信息。
  3. 底部信息区:显示当前图上到底有多少个颜色点。

右侧控制区当前支持这些开关:

  • sRGB
  • NTSC
  • DCI-P3
  • BT.2020
  • Show Color Background
  • Planckian Locus
  • Wavelength Labels

当页面里有多个点(例如单参数 Sweep)时,还会额外出现:

  • Connect Data Points

这个开关很重要,因为它能把“离散点”变成一条路径,让你直接看出参数变化时颜色在色度图里的移动方向。

实际解读时不要只看“点在不在某个三角形里”,还要结合:

  1. 点距离白点有多远。
  2. 多个点是否沿某条连续路径移动。
  3. 这种移动是否和你的参数变化方向一致。

颜色卡片

在单次计算下,把颜色页切到表格视图后,显示的是颜色卡片,而不是普通二维表格。

这张卡片把颜色结果拆成两组信息:

分组字段用途
三刺激值 / 色度XYZxyxyY用于色度分析、外部色彩计算、论文/报告记录
sRGB 空间Linear sRGBsRGBsRGB (8-bit)Hex用于界面颜色、网页颜色、快速视觉复现

使用建议:

  1. 物理分析使用 XYZ / xy / xyY
  2. 前端展示、PPT 或颜色复现使用 sRGB (8-bit)Hex
  3. 如果要把数值带去别的软件,直接用每行右侧的复制按钮。
  4. 如果要归档整个结果集,用右上角 Export CSV

这张卡片只适合“当前一组颜色结果”。如果你在做 Sweep,真正有比较价值的通常是下面那张 Sweep 颜色表。

扫描颜色表

当颜色结果进入 Sweep 模式,页面会切换成 SpectrumColorSweepDataTable

如果 Sweep 参数有 2 个或更多,这张表会被强制显示,页面不再提供色度图切换。

本章下面这张 Sweep 颜色表,使用的是同一结构和同一颜色光学设置,只额外打开了默认的双参数扫描:

  1. 打开 Sweep 页面。
  2. 保留 optics/incidentAngle,并把范围收敛到 0 -> 60,步长 30,减少组合数。
  3. 保留 optics/pRatio,使用默认的 0 -> 1,步长 0.5
  4. 点击顶部 Run Sweep,得到 3 × 3 = 9 组颜色结果。

这张表可按以下方式使用:

  1. 左侧参数列:确认每一行对应的参数组合。
  2. Color 色块列:先做快速分组。
  3. 按需求打开或关闭具体数值列。

表格当前包含三类列:

列类型说明
Sweep 参数列每个扫描参数各占一列,显示当前组合的具体取值
Color 色块列只用于快速视觉分辨,不替代数值字段
色值列XYZxyxyYLinear sRGBsRGBsRGB (8-bit)Hex

表头的复选框用于按需隐藏/显示色值列。推荐做法是:

  1. 先只保留 xyHex,快速筛行。
  2. 确定候选方案后,再打开 XYZ / xyY / sRGB 做精细比较。
  3. 最终使用 Export CSV 导出完整记录。

这张表尤其适合回答:

  • 哪一组参数最接近目标颜色?
  • 在满足光学性能的前提下,颜色偏移最小的是哪一组?
  • 同一条色相变化是由入射角主导,还是由 pRatio 主导?

入射光谱对颜色结果的影响

关键区分如下。

Reflectance / Transmittance / Absorptance 页面看的主要是结构本身的响应;而 ...Spectrum...Color 页面看的,是“结构响应”和“入射光谱”叠加后的结果。

因此:

  • 换一个光源源类型(例如 Illuminant D65 改成文件导入)
  • 改入射光谱文件的峰值分布
  • 甚至只调整可见区内某一段能量权重

都会直接改变:

  1. 光谱页中目标谱线的形状
  2. 颜色卡片里的 XYZ / xy / sRGB / Hex
  3. 色度图里的点位

但它不会直接改写结构本身的原始 R / T / A 物理响应。

所以正确的分析顺序通常是:

  1. 先在基础结果页确认膜系本身是否合理。
  2. 再到光谱/颜色页确认在“指定光源”下视觉表现是否符合预期。

常见错误与检查

缺少 ...Spectrum 页面

优先检查:

  1. 波长模式是否是 Sweep,而不是 Single / Average
  2. 是否启用了 Incident Spectrum
  3. 本次运行是否真的生成了对应的光谱数组。

缺少 ...Color 页面

优先检查:

  1. Enable Color Calculation 是否启用。
  2. 波长范围是否严格是 360 -> 780 nm
  3. 步长是否 <= 1 nm
  4. 是否在修改参数后重新执行了 RunRun Sweep

缺少颜色页切换按钮

这通常说明当前是 Sweep,且扫描参数数量已经 >= 2,页面被强制改成表格模式,不是前端出错。

色度图仅显示单点

这通常表示当前只有单次计算结果,或者虽然是 Sweep,但当前只看到了单个有效颜色点。

颜色结果与直观预期不一致

先不要直接质疑材料文件。按下面顺序排查:

  1. 当前入射光谱源是否正确。
  2. 可见颜色计算是否在正确的 360-780 nm 区间执行。
  3. 你现在看的是反射颜色、透射颜色,还是吸收颜色。

下一步

如果你已经能读懂“光谱分布怎么映射到颜色”,下一步应继续看:椭偏结果

下一章说明 Psi / Delta 的结果解释,重点是偏振态变化与薄膜参数之间的关系。

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