色度学是一门研究颜色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。在医学诊断领域应用色度学测量人体组织的颜色,可实现对人体组织器官颜色特征的描述,并可作为评价临床诊疗效果的客观依据,现已被应用在内科、口腔科、皮肤科等。本文介绍了色差仪在人体组织颜色测量中的应用。
人体组织颜色测量常用的颜色空间介绍:
用国际照明委员会(Commission Intemational delEclairage CIE)规定的红、绿、蓝三原色光,对 317 名视觉正常的受试者进行颜色混合匹配试验,匹配不同颜色所需要的红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色数量,称为光谱三刺激值、CIE-RCB光谱三刺激值。
由于用CIE-RGB标定光谱色出现负值,计算起来既不方便.又不容易理解,因此采用CIE XYZ系统:该系统是在RGB模式的基础上,用数学方法(计算公式略),选用3个理想的原色来代替实际的三原色,从而将 CIE-RGB 模式中的颜色三刺激值和色度坐标变为正值。
为了得到均匀的颜色系统,由CIE XYZ 系统通过数学方法转换得到 CIE L*a*b*颜色空间:该空间由一个亮度(L)和两个颜色(a、b)轴组成,亮度是一种表示灰度的尺度,它的值在0-100之间,0 表示黑色,100表示白色。a*是从红色至绿色之间的颜色饱和度、其变化范围是+60-60,正值表示红色强度的变化。b*表示黄色至蓝色之间的颜色饱和度,其变化范围是+60-60,正值表示黄色强度的变化。
色差仪在人体组织颜色测量中的具体应用:
1.基于色度学的皮肤颜色测量
皮肤色度学是研究皮肤颜色量化的科学,皮肤色度学的研究目的是明确肤色的分布范围和影响肤色的因素,并建立一种客观的评价标准。皮肤色度学的研究不仅仅为皮肤病的诊断提供信息和判断依据,更重要的是通过肤色测量,为分辨肤色和帮助肤色保持完美提供依据。
皮肤颜色的改变是反映皮肤性能的重要指标。皮肤颜色的测量方法包括主观测量法与客观测量法。
主观测量是将待测颜色与颜色参照物作对比,目前应用较多的是采用孟塞尔颜色系统作为分类和标定表面颜色的基准,通过目视方法获得较为准确的颜色区分效果,但目前认为,定量和可重复性的评价只能依靠仪器来实现。
肤色的客观测量法所借助的颜色测量设备有分光光度计、测色仪等。这些仪器的基本原理是用光度计测量皮肤对每一波长光的反射率,并可将这些数据转换成其他颜色空间系统值,如 CIEL*a*b*。
使用颜色测量设备的优势是:目前大多数设备都配有颜色分析软件,还可以将获得的基础颜色数据在各种颜色模型中进行转换。由于颜色测量时,研究者常常由于不同的观察目的和在不同的国度,选用了不同的颜色模型。有了颜色分析软件,就可以非常方便地将数据进行转换,以进行参数的直接比较。
2.基于色度学的牙齿颜色测量
牙齿色度学是齿科医学与齿科美学的基础与工具,牙齿颜色测量为义齿制作,牙齿美白等提供客观的测量参数,也为效果评价提供了更为可靠的依据。
牙齿颜色特征的测量可使用测色仪、分光光度计、光谱扫描色度计、数码相机等完成,上述方法为牙齿颜色特征的获取提供了可靠的手段,更可用于评价分析牙齿的美白效果,提高牙科修复体的仿真美学效果。近年来,随着数码摄像技术的飞速发展,数码摄影方法被广泛地应用,并用来评价齿科的比色工具的优劣。
色度学帮助研究者获取不同特点人群的牙齿颜色信息,并逐步揭示出牙齿颜色的色域、颜色的共同特征等。正常人前牙色度值范围为:L*62.64~81.24,a*4.67~11.74,b*14.45~24.09。上中切牙亮度值(L*)最大,侧切牙次之,尖牙亮度值最小。上中切牙彩度值(a*和b*)最小,侧切牙次之,尖牙彩度值最大。中切牙的亮度最大,而尖牙最暗,且颜色更偏红、偏黄,饱和度也最大。
色度学为牙齿颜色特征的描述提供了客观化的方法,同时为颜色识别能力的提高提供了训练和测评的方法,借助对颜色的明度、透明度、颜色饱和度3个方面的特征识别的训练,可以提高牙齿比色诊断的准确度。同时,色度空间可以用来描述天然牙分布区域,为牙齿颜色的测量提供量化数据。
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