在色彩管理领域，视场角（2°/10°）也称为观察者角度，在色差仪的应用中有着重要意义。

三恩时色差仪

一、视场角的含义

（一）1931 标准观察者（2° 视场角）

1927 年，科学家设计了一个测试装置，让观察者在特定的红、绿、蓝光线中 “拨号”，调节光亮程度来匹配给定颜色，匹配时三种主要光源的数量即三刺激值。这个实验使用 2 度视场，意味着观察者仅使用类似视网膜中心的小区域，这是对颜色最敏感的区域。当时，分别由 John Guild 和 David Wright 进行两组独立实验，Guild 用 7 个观察者，Wright 用 10 个观察者，之后对两组结果进行数学汇总。

实验发现并非所有颜色都能用一组原色匹配，有时需在原色光中添加一种到测试颜色中，这就导致有阳性和阴性三刺激值的情况。为便于标准化使用数据，CIE 改变了标准三刺激曲线，使红、绿、蓝反应都为正向，由此产生的 1931 年标准观察者曲线成为普通观察者的 “标准” 反应曲线，其三个标准观察者曲线（x - bar、y - bar、z - bar）与人眼的光谱灵敏度相对应，在绿色范围（550 纳米）有最高灵敏度，这一标准至今仍是颜色测量和计算的基础。

（二）1964 标准观察者（10° 视场角）

后来发现，用 2 度观察器计算的颜色值不总是与视觉评估相关，因为多数视觉评估是在大于 2 度的视场范围内完成的。当视场更广阔时，特别是蓝绿区域，会有细微差别。1964 年，CIE 定义了补充观察者，基于 10 度视场的颜色匹配实验。更大视场的测试显示标准观察者的可重复性更好，如今 10 度观察者广泛用于色彩配方和质量控制。视场角度是指 CIE 制定标准时样品在观察者眼睛中投影的夹角。

二、视场角 2° 和 10° 的建立过程

（一）2° 视场角的建立

1927 年，物理学家约翰・吉尔德和大卫・赖特收集受试者进行色彩匹配实验，确定普通人对颜色的感知。他们绘制了人眼在 2 度视场下感知光谱颜色的值，类似从一臂距离看一个人的拇指指甲（或从 50 厘米距离看一个 1.7 厘米的圆圈），其曲线（x、y、z）代表光的三原色之一，被称为 2 度标准观察者，CIE 于 1931 年将其作为数学函数发布，用于颜色量化和标准化评估。

视场2°示意图

（二）10° 视场角的建立

20 世纪 60 年代，人们意识到人眼视野比之前认为的更宽，之前用 2 度标准观察者函数计算的数字颜色值与人眼视觉评估不完全吻合。于是再次进行配色实验，将视场改为 10 度（类似从一臂距离看自己的手掌，或从 50 厘米距离看一个 8.8 厘米的圆圈），该功能与 2 度视场实验有细微差别，1964 年作为 10 度补充标准观察者发布。

视场10°示意图

三、视场角 2° 和 10° 的区分方法

物体的大小会对人眼对颜色的识别产生影响，视角是一种张角，它是通过被观察对象的大小对人眼形成的。与人眼距离一定的物体，若物体的面积较大，则眼睛形成的张角也较大，物体在视网膜上的像就大，反之像就小。但是，我们用眼睛直接对纺织品的颜色进行评价时，通常观察的距离（约33cm）是固定的，此时视角的大小由试样的大小决定。颜色是由人眼的视觉系统的结构所决定的，视角的大小对颜色视觉也有重要的影响，在观看距离为 50 厘米时，2° 视场是一个 1.7 厘米的圆，而 10° 视场则是 8.8 厘米的圆。

人眼在观察近处和远处物体时的视角

当视场角为2°时，物体的像恰好落在视网膜的中心椎体细胞最密集的区域。如下图所示，观察者的不同视场角，观察远处和近处物体时，人眼不同功能细胞起到相对应的作用，在视网膜上得以成像。

观察者角度2° 和 10° 在视网膜上得以成像

四、视场角 2° 和 10° 在行业中的选择

（一）10° 视场角

1964 年的 10 度补充标准观测器更能代表人眼对色彩的感知。根据 CIE 建议，视场角度 10° 在色差仪中更为通用，适用于制定和评估各类样品的颜色。

（二）2° 视场角

视场角度 2° 通常用于质量控制和其他颜色评估程序，特别是食品行业。

在选择色差仪视场角时，需要根据具体的行业需求和评估目的来决定，了解 2° 和 10° 视场角的含义和特点有助于更准确地进行色彩管理。