色适应（Chromatic adaptation）是产生色貌现象的根本原因，因而也是建立色貌模型的核心基础。所以本章在介绍色貌模型之前，先简要讨论色适应问题。

色适应与色适应变换

一般来说，色貌模型由三部分组成：色适应变换、感知的相互关联和均匀的颜色空间。在这三部分中，由于色适应变换起着连接两个媒体和两种不同照明的观察条件，因而有着至关重要的地位。

 色适应

适应是人体器官针对外在刺激条件的改变，调整对刺激的响应灵敏度的一种能力。色适应是人的视觉系统在观察条件发生变化时，自动调节视网膜三种锥体细胞的相对灵敏度，以尽量保持对一定物理目标表面的颜色感知保持不变的现象^[25]。例如，当一张白纸被D65光源照明时，尽管由白纸反射的物理刺激中蓝色成分较大，但因色适应现象使感蓝锥体的灵敏度降低，从而感知到的仍是白色。类似地，若白纸被A光源照明，则感红锥体灵敏度下降，仍然感知为白色。进一步，当人眼适应D65照明下的白纸后，他对于同样照明下的另一个无先验知识的物体（其颜色刺激可用CIE三刺激值X₁Y₁Z₁表征），将有另一个确定的感知。但在A光源照明下，适应于A光源的人眼对该物体将会有不同的颜色感知。这时，若要获得同样的颜色感知，必须把物体的X₁Y₁Z₁值改变到另一组X₂Y₂Z₂值。X₁Y₁Z₁和X₂Y₂Z₂这两个颜色刺激构成了两种观察条件下的一对“对应色”（Corresponding color）。所以也可以说色适应是预测对应色的一种能力。一对“对应色”由两个刺激（颜色）组成，但是在不同的照明条件下来匹配它们的色貌，例如一个在D65下，而另一个则是在A光源下。对于一些与颜色有关的工业来说色适应是很重要的。例如，注重于光源的显色性的光源工业和进行一系列不同光源下颜色复制的颜色复制工业等等。

色适应变换

虽然借助视觉实验可以确定两种观察条件下的各个对应色，但在应用中更希望能建立一个基于数学模型的色适应变换（Chromatic adaptation transform，CAT）来预测每个X₁Y₁Z₁所对应的X₂Y₂Z₂。

色适应变换是在大量视觉匹配实验的基础上，通过归纳演绎后总结出的一个模拟人的视觉感知适应变换过程的数学模型。一般来讲，色适应变换被设计为预测对三个初始锥体信号L，M，S（红、绿、蓝或长、中、短波锥体响应，它们与物理目标的三刺激值XYZ有确定的线性关系）的所有适应效果L_a，M_a，S_a。一个色适应变换包括正变换和逆变换。正变换把一个观察条件下物理目标的三刺激值X₁，Y₁，Z₁变换为三个锥体信号L_a，M_a，S_a。逆变换再把L_a，M_a，S_a变换到另一个观察条件下的X₂，Y₂，Z₂。Fairchild（1997）对色适应变换进行了详细的归纳。

色适应变换的步骤如下：

1．       从CIE三刺激值X₁，Y₁，Z₁开始。

2．       用一个3×3矩阵变换X₁，Y₁，Z₁到锥体响应L₁，M₁，S₁。

3．       加入第一个观察条件的信息，使用正变换预测适应锥体信号L_a，M_a，S_a。

4．       加入第二个观察条件信息，用逆变换确定对应色的锥体响应L₂，M₂，S₂，最后计算CIE三刺激值X₂，Y₂，Z₂。

色貌模型

由于早期的色适应变换仅能解决不同的观察条件下的对应色的问题，并不能用于描述处于一定观察条件下颜色的色貌，例如照明水平的改变、观察环境的影响和不完全适应等。它也没有提供测量颜色感知属性（明度、色度和色调）的方法。这些问题，需要由更为复杂的色适应变换和色貌模型来解决。

人们希望用一个数学模型来描述色貌。CIE技术委员会1-34（TC1-34）对色貌模型的定义是：至少要包括对相关的色貌属性，如明度、彩度和色调，进行预测的数学模型。为了对这些属性进行合理的预测，模型至少要有一个色适应变换。模型必须更加复杂地包含对视明度（Brightness）和视彩度（Colorfulness）的预测，或者模拟亮度对它们的影响，例如Stevens效应或Hunt效应。具体地说就是指，根据特定照明、背景以及周边环境等条件下的CIE色度参数（例如三刺激值）进行色貌属性参数（例如明度、彩度、色调）计算或预测的数学表达式或数学模型。

色貌模型主要是解决不同媒体（Media）在不同的照明条件（Illuminant condition）不同的背景（Background）、不同的环境（Surround）和不同的观察者（Observer）下的颜色真实复制问题。开展色貌模型研究具有重要的科学和应用价值：在颜色科学基础研究领域，色貌模型的理论可以直接用于解决均匀色空间、标准色差理论等问题；而在应用研究领域，色貌模型的研究结果可以解决许多跨媒体的颜色信息保真（Faithfully）复制问题。例如颜色复制中的颜色管理系统（CMS）、计算机辅助设计（CAD）、电脑配色系统（CCM），以及互联网用户之间的保真颜色信息通讯、远程医疗和电子商务等等。

2.4.1 色貌现象

当观察条件改变时，颜色会发生一些漂移。产生漂移是因为人们观察的不是一个孤立色，而是在一个确定的环境下观察的相关色，那么各种环境因素将会影响观察者的视觉感知。另外，样本的明度、彩度和色调等颜色感知属性也会随着照明条件等环境因素的不同而发生变化。例如，当一个颜色的背景发生改变时，“同时对比”（Simultaneous Contrast）现象会引起一个刺激在色度上产生偏移。这些明显的色漂移可以用色视觉的对立色理论来解释。在一个对比感知下，色漂移沿着对立的方向变化。换句话说，较为明亮的背景诱导（Induce）一个刺激使之显得较暗，黑的背景将诱导产生一个较为明亮的色貌。红的诱导绿的，绿的诱导红的，黄的诱导蓝的，蓝的诱导黄的。关于同时对比现象的各种变化、色诱导和色适应之间的关系、诱导深度等问题，国内外许多学者进行了广泛深入的研究，又发现了如下一些与色貌相关的效应。