三十分钟色彩科学：重新出发
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三十分钟色彩科学：重新出发
前言
十分钟色彩科学作为入门的科普文章，我个人是非常喜欢的。里面用一些通俗易懂（不太严谨） 的表达让大家可以尽快的明白一些基础的色彩科学原理，包括物理特性、人眼的生理特性、测量数据的由来、一些常见色彩空间的由来……
但是色彩科学和所有学科一样，不会一直停留在一个阶段。
随着人们希望探究“色彩” 的本质，整个色彩科学也在不停地进步。
新的测量方式、新的色彩空间、新的技术层出不穷。
但是由于色彩科学的稀有属性，导致国内的资料少之又少（有的话很多也是老生常谈的那一套，这一点十分钟系列也是一样）。
因此，随着自己的继续深入学习，感觉有必要用更加科学的角度、更加严谨的表述来继续色彩科学的科普。
三十分钟色彩科学，和之前的十分钟系列在风格上会有很大的不同。有着更多的严谨定义、更多的计算、更多的名词定义。看起来绝对称不上是“休闲阅读”，但是相信有心的人，会了解到更多的知识。当你了解了本质之后，很多看似“玄幻” 的东西，其实都是理所应当的存在。
向下一个色彩科学时代进发
什么是 color？中文可以翻译为颜色、色彩……本质上color 只存在于人的脑子里。
无数的科学家想要绝对客观的进行测量和定义。他们曾经希望只依靠纯粹的光学物理特性来定义color。但是，他们失败了…… 没有人，就不会有color。
更加准确的定义
color 是在特定观看条件下，人对可见光产生的特定刺激。
这种刺激会受到生理、心理等多种因素的影响。
从上面的定义中就可以看出，color 是人对于色彩的自身感知。
色彩科学是一个非常综合的学科，需要各种方面的人才才能一起建立起来：
CAM （没有找到确切的中文翻译，这里暂且叫做色彩呈现模型）是色彩科学的下一个目标。
CAM 有什么用，或者为什么更好？
我们还是从过去慢慢说起。
随着电影制作数字化，色彩空间变得越来越重要。总会有人说起来色彩管理、色彩空间、ACES、OCIO、LUT、deltaE、D65、HDR、PQ…… 等等这些各式各样的高端名词。
当你开始baidu、google 这些名词的时候，各种各样的解释、文章都是各有千秋，让人看得云里雾里。
于是，你开始想要更深刻得了解色彩科学，你可能找到了十分钟色彩科学系列文章。
和十分钟相似的文章还有很多，但它们都有一个问题——说的都是很“老”的色彩科学知识（老 ≠ 过时）。什么RGB、XYZ、L*a*b*…… 这些色彩空间都是1980 年之前的事情了，
现在都2018 年了，难道这30多年间，色彩科学的发展就停滞了么？
当然不是！（只是因为中文资料少……）
基础色度学（Basic Colorimetry）
在10分钟系列中谈到的色彩科学知识，其实现在都可以叫做“基础色度学”。
为什么叫做基础？
对于“一般的正常人”而言，基础色度学提供了对光线激励的基础测量技术。
但是，这些技术都只能在同样的观看条件下才能进行测量（或者说判断两个color 是否一样）。
如果观看条件发生了变化，那么这些测量、计算手段就变得无用了。
举个例子，不知道大家是不是还记得CIE 1931 得观察者色彩匹配试验？那里得到的测量数据是整个基础色度学的基石，而这个基石就正好建立在“同样的观看条件” 这个前提下。
如果观看条件发生改变，即便同样的画面、物体，也会让人产生非常不同的color 感觉。
同一件衣服，白天在太阳下看到的color 和晚上在月光下看到的color 就肯定不同。
你会说：“这不是废话么！毕竟白天亮，晚上暗啊！”
没错，但就是这些看似是常识的判断，阻止了我们对于color 本质的探求。
我希望大家在看完三十分钟系列之后，能够回过来再看看这个简单的回答，也许你考虑的层面就会大不相同。
更高级的色度学（Advanced Colorimetry）
其实不应该叫做“更高级”，可能叫做“现代” 会更确切一点。
为了解决在不同观看条件下的color 应该如何测量和定义，更多的科学家做出了自己的努力。这些慢慢的就形成了现代色度学的一些基础。
现代色度学就是在基础色度学得基础上进行扩充，能够对不同观看条件下的色彩进行更好的测量和定义。
Color Appearance Model（CAM）
CAM 就是色彩科学家的终极目标。
先来个学术上的定义：
CAM 能够在诸多不同的观看条件下，建立光学物理属性与人类感知激励之间的数学关系。
一看到数学模型，就觉得又是高深莫测。不过其实很容易理解。
我们先假设CAM 就是一个计算公式，那么这个公式能够输入一些参数，然后输出一个结果。输入的参数中，包括了光的物理特性、观看环境的物理特性…… 输出的结果就是在那个环境下看起来的color。
那么，很有可能会出现下面的情况：
光线A 在观看条件A 下得到的color A
和
光线B 在观看条件B 下得到的color B
是一样的！
如果我们实现了个目标，那么会有什么好处？
我们可以轻松地让人
在不同观看条件下都看到“相同的color”
毕竟人是非常主观的生物，光在物理层面上是不是一样，远没有“看起来一样” 重要。对吧？
听起来完美的事情，实现起来总是异常的困难。CAM 也是这样。想要建立客观和主观之间的数学模型，考虑的因素多到难以想象，CAM 的公式也绝对不是 y = kx+b 这种简单公式。
用脚想，都能猜到CAM 应该是一个超级复杂的公式。而且目前为止，依旧没有一个“完美” 的CAM。否则色彩科学估计真的不用再研究了……
结尾
简单的总结一下，色彩科学继续前进的动力和过程：
- 想要解决对于color 的客观描述和量化
- 于是出现了基础色度学
- 但是基础色度学都是建立在“相同的观看条件下”
- 想要解决不同观看条件下的问题
- 出现了现代色度学（生理、心理因素的进一步研究）
- 进一步，想要建立物理客观和人类主观之间的数学模型
- 出现了CAM！
最后说一句：
『 一切抛开观看环境谈色彩，都是耍流氓！』
