CAT16模型：两步与单步色适应转换对比研究

本文主要探讨了在颜色外观模型CIECAM02和CAM16的背景下，两步和单步色适应转换的比较，特别是通过CAT16模型来进行的评估。CAT16（Color Appearance Transform, 第16版）是一种用于色彩感知调整的模型，它在色彩匹配和色觉转换中起着关键作用，确保不同光源下的颜色一致性。 在标准的CIECAM02和CAM16模型中，色彩转换通常采用两步骤：首先是从第一光源的数据转换到国际照明标准CIE光源E（也称为标准观察者），这被称为正向单步转换；接着是从CIE光源E转换到目标光源，这是反向单步转换。然而，为了简化过程并减少误差，研究者提出了单步CAT16模型，试图直接在两个光源之间进行转换。 然而，研究表明，单步CAT16模型在不完全适应的情况下（即适应度D不等于1，适应度D是衡量视觉系统对新环境色适应程度的参数）表现出对称性和传递性特性的问题。这些缺陷在不同的光源下表现各异，随着适应程度降低，问题变得更加明显。这意味着单步转换不能准确模拟真实世界中人眼的颜色感知变化。 文章深入分析了四种可能的两步CAT16模型，经过严格的测试和比较，最终发现其中有两个模型在保持对称性和传递性的同时，能更好地预测实验数据集中的对应颜色，而且与单步CAT16模型相比，结果更为一致。这证实了在不完全适应的情况下，单步CAT16的使用是不可取的。 作者建议，在未来的研究和实际应用中，应该优先考虑使用两步CAT16模型来确保色彩转换的精确性和一致性。此外，文中还提到了资金支持，包括中国国家自然科学基金和西班牙政府的资助，这表明了该研究在国际学术界的重要性和实用价值。 本文的贡献在于揭示了单步色适应转换的局限性，并为色彩感知模型的设计和应用提供了改进策略，特别是在涉及多个光源和色彩空间转换时，两步CAT16模型的重要性得到了强调。这对于色彩管理、显示器校准、色彩设计等领域具有重要的理论和实践意义。