CIE 211-2014 Colour Appearance in Peripheral Vision.pdf

1、 TECHNICAL REPORT Colour Appearance in Peripheral Vision CIE 211:2014 UDC: 612.843.31 Descriptor: Colour vision 159.937.51 Perception of colour ISBN 978-3-902842-47-3 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organization devoted to interna

2、tional co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are: 1. To provide an international forum for the discussion of a

3、ll matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the applicatio

4、n of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lightin

5、g. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organizations concerned with matters related to the science, technology, standardization and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committ

6、ees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divi

7、sions and Technical Committees is reported and reviewed, and plans are made for the future. The CIE is recognized as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organizations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commissi

8、on Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant environ 40 pays. Les obje

9、ctifs de la CIE sont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans l

10、es domaines de la lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes m

11、atires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les

12、 domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par sept Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Division

13、s Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne

14、tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem

15、 Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationales Forum fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wis

16、senschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Ent

17、wicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusam

18、menarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in sieben Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete

19、 mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind auf der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die Arbeiten der Divisionen beri

20、chtet und berprft werden, sowie neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTER

21、NATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Babenbergerstrasse 9, A-1010 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 e-mail: ciecbcie.co.at www.cie.co.at CIE 2014 - All rights reserved TECHNICAL REPORT Colour Appearance in Peripheral Vision CIE 211:2014 UDC: 612.843.31 Descriptor: Colour vision 159.937.51 P

22、erception of colour ISBN 978-3-902842-47-3 CIE 211:2014 II This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 1-42 of Division 1 “Vision and Colour” and has been approved by the Board of Administration as well as by Division 1 of the Commission Internationale de lEclairage. The docum

23、ent reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. Ce rapport technique

24、a t labor par le Comit Technique CIE 1-42 de la Division 1 “Vision et Couleur“ et a t approuv par le Bureau et Division 1 de la Commission Internationale de lEclairage. Le document expose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il

25、 est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Dieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 1-42 der Division 1 “Sehen und Farbe“ ausgearbeitet und vom Vorstand sowie Division 1 der Com

26、mission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden,

27、 dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Any mention of organizations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou

28、 de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstell

29、ung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, besteht die Mglichkeit, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2014 - All rights reserved CIE 211:2014 III The following members of TC 1-42 “Colour Appearance in Peripheral Vision” took part in the preparation of this Technica

30、l Report. The committee comes under Division 1 “Vision and Colour”. Authors: Ayama, M. Japan (Chair) Derefeldt, G. Sweden McFadden, S. Canada Okajima, K. Japan Otake, S. Japan Pointer, M. United Kingdom Takase, M. Japan (former Chair) Vinot, F. France Advisor: Da Pos, O. Italy CIE 211:2014 IV CONTEN

31、TS Summary V Rsum V Zusammenfassung V 1 Introduction 1 2 Terms and Definitions 2 3 Principle of the Method to Evaluate Perceived Colour 2 4 Colour Zone Maps Based on the Unique Hue Component 4 5 Experiment 5 5.1 Experimental Conditions 5 5.2 Procedure 6 5.3 Observers 7 5.4 Field Eccentricity 7 6 Res

32、ults 7 6.1 Unique Hue Component 7 6.2 Normalized Unique Hue Component 7 6.3 Colour Zone Map 7 6.4 Hue Shift with Eccentricity 12 7 Key Findings 14 8 Application of the Colour Zone Maps 14 9 Conclusion 15 References 15 CIE 211:2014 V COLOUR APPEARANCE IN PERIPHERAL VISION Summary This report describe

33、s colour zone maps, which are the contour maps showing unique hue components for the red, dark yellow, yellow, green and blue stimuli, over the entire visual expanse based on experimental results using hue and saturation judgements. Characteristics of colour-appearance change in the entire visual ex

34、panse show basically the same tendency as those in previous studies using a similar method. Estimation of a unique hue component in a peripheral position utilizing the colour zone map is described with an example. APPARENCE DES COULEURS EN VISION PERIPHERIQUE Rsum Ce rapport donne des cartes de zone

35、s de couleur, cest-dire des contours montrant les composantes de teintes lmentaires pour les stimuli rouges, jaunes foncs, jaunes, verts et bleus, sur lensemble du champ visuel. Ces donnes sappuient sur des expriences de jugement de teinte et de saturation. Les caractristiques de changement dapparen

36、ce chromatique dans tout le champ visuel affichent fondamentalement la mme tendance que dans des tudes prcdentes utilisant une mthode analogue. Lestimation par lusage des cartes de zones de couleur, de la composante de teinte lmentaire en un point du champ priphrique, est illustre par un exemple. FA

37、RBERSCHEINUNG IN PERIPHERER WAHRNEHMUNG Zusammenfassung Dieser Bericht beschreibt Farbzonenkarten, d.h. Konturkarten, welche die einzelnen Buntton-komponenten fr die roten, dunkelgelben, gelben, grnen und blauen Farbreize ber das gesamte Gesichtsfeld zeigen, basierend auf experimentellen Ergebnissen

38、 mit Farbton- und Sttigungsbewertungen. Die Eigenschaften der Farbwahrnehmungsnderung im gesamten Gesichtsfeld zeigen dieselbe Tendenz wie in vorhergehenden Studien, in denen eine hnliche Methode angewandt wurde. Die Abschtzung der einzelnen Bunttonkomponenten an einem Ort im peripheren Bereich unte

39、r Nutzung der Farbzonenkarte wird anhand eines Beispiels beschrieben. CIE 211:2014 VI CIE 211:2014 1 1 Introduction Differences in colour vision in the periphery from that in the fovea have been known for a long time, and a number of studies on peripheral colour vision have been reported (Ferree and

40、 Rand, 1924; Committee on Colorimetry (OSA), 1953; Moreland and Cruz, 1959; Boynton et al., 1964; Moreland, 1972; Gordon and Abramov, 1977; Stabell and Stabell, 1979a; Stabell and Stabell, 1979b; Stabell and Stabell, 1979c; Uchikawa et al., 1982; Sekiguchi, 1983; Ikeda et al., 1985; Abramov et al.,

41、1991; Takase and Uchikawa, 1991; Abramov et al., 1992; Hibino, 1992; Nagy and Doyal, 1993; Nerger et al., 1995; Takase, 1997; Segawa et al., 1999; Otake and Cicerone, 2000; Yujiri et al., 2000; Knau and Werner, 2002; Sakurai et al., 2002; Ayama and Sakurai, 2003; Sakurai et al., 2003; Ayama et al.,

42、2004; Hamada and Yujiri, 2004; Fujisawa et al., 2004). From the point of view of practical application, the investigation of the property of colour perception over the entire visual expanse has importance for the design of control panels for automobiles, aircraft, trains, etc., layouts of signals an

43、d sign boards on roads or in public spaces, arrangement of multi-displays in control rooms, and so on. Among the literature listed above, several studies have reported on the colour perimetry, giving a contour map of the identification (Ferree and Rand, 1924; Committee on Colorimetry (OSA), 1953) or

44、 perceived colour component of colour stimuli covering the entire visual expanse (Sekiguchi, 1983; Ikeda et al., 1985; Takase, 1997). However, the classic studies on colour identification are quite old and details of the experimental conditions and calibration procedures are not provided, making the

45、 data analysis difficult to follow. In the pioneering work of Ferree and Rand (1924), the number of observers and the chromaticities of the stimuli are not stated. In the description of contour lines for basic colours by the Optical Society of America (Committee on Colorimetry (OSA), 1953), often re

46、ferred to as “colour zones” in colour vision textbooks, the definition of “colour zone” was not explicitly stated, and the experimental conditions were also not clearly stated. In this report, “colour zone” is defined as a region in the visual expanse where some function of colour vision is preserve

47、d. Results of relatively recent studies (Sekiguchi, 1983; Ikeda et al., 1985; Takase, 1997) are not sufficient to establish reliable colour zone maps due to the small number of observers used, although experimental conditions and procedures are described in detail in these studies. In addition, as s

48、ome of the literature has already revealed, the change in colour appearance with retinal eccentricity depends on the size and luminance level of the stimulus as well as the surround and adaptation condition (Stabell and Stabell, 1979a; Ikeda et al., 1985; Abramov et al., 1991; Abramov et al., 1992;

49、Nagy and Doyal, 1993; Takase, 1997; Yujiri et al., 2000; Sakurai et al., 2002). Thus, a new reliable database of colour zones measured using an appropriate stimulus size and luminance level under an adaptation condition that is applicable to practical situations in various fields is required. For that reason, CIE Division 1 established Technical Committee 1-42 to prepare a Technical Report on colour-appearance zones for