一种基于单色测量的迷彩色光谱反射比测量计算方法

　　0　引　言

　　以往关于迷彩色的研究，主要注重迷彩色对视觉系统产生的刺激，以及在人脑中产生的彩色视觉信息[1]。对于迷彩色色度学计算方法，相关报道较为少见[2]。迷彩色是由几种相近颜色组成的，在军用迷彩色中，它的反射光谱是否与周围景物的反射光谱一致是非常重要的[3，4]。制作与已知物体的光学和视觉性能相似的迷彩样品，需要经过多次实验反复测量计算;而迷彩样品的测试也非常规方法能够解决[5]。因此，寻求一种较为方便准确的迷彩色反射光谱的测量计算方法是非常必要的。光谱反射比是在全光谱波段内材料对于不同波长光的反射比，由于其中包含了光谱的信息，使得它比通常的不考虑光谱信息的单一测量迷彩样品表面颜色的方法更能准确描述迷彩样品对光和颜色的反射特性[6]。

　　本文提出了一种迷彩色光谱反射比的测量计算方法。这种方法是基于单色测量的，只需测量迷彩色中单色光谱反射比数据，以及迷彩色在设计时各单色所占面积比例，就可计算出迷彩色的光谱反射比。此研究可以大大减少对于大量迷彩样品重复测量的工作量。

　　1　迷彩色光谱反射比测量计算方法

　　1.1　迷彩色光谱反射比测量计算方法的推导

　　假设被测迷彩样品是由k种单色色块组成，各单色的光谱反射比分别为ρ₁(λ)，ρ₂(λ)，…，ρ_k(λ)，单色块面积占样品总面积的比例分别为α₁，α₂，…，αk，入射光的光谱功率分布为S(λ)，反射光的光谱功率分布Er为

　　根据反射比的定义[7]，迷彩样品总反射比ρ(λ)为

　　综合上述两式，可得迷彩样品总反射比ρ(λ)为

　　式(3)表明，迷彩样品的总反射比为样品中各单色的光谱反射比和各单色面积占总面积比例的乘积的和。

　　对于迷彩样品的光谱反射比的推导，可根据单色块光谱反射比计算推导[8]。假设迷彩样品中A色占的面积为a%，B色占的面积为b%，C色占的面积为c%，入射光通量为W。对于某一波长，A的反射比为Ra，B的反射比为Rb，C的反射比为Rc，那么，在可见光波长范围内求和，就可得到各单色的反射光通量

　　式中R(λ)为迷彩样品的反射比。而Wr=Wa+Wb+Wc，a% +b% +c% =1，综上可得，对于某一波长，迷彩样品的反射比为单色块反射比之和，即为

　　2　迷彩样品测量实验与光谱反射比测量计算结果

　　2.1　单色块反射比测量

　　单色块制作：使用圆形铁板作为材料，在圆形铁板上均匀喷涂单色哑光油漆，待完全风干后作为待测单色块使用。测量仪器：Lambda19分光光度计。