CN111684322A - 使用改进的装饰性外观来增强人类色觉的光学设备 - Google Patents

使用改进的装饰性外观来增强人类色觉的光学设备 Download PDF

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CN111684322A CN201880088679.0A CN201880088679A CN111684322A CN 111684322 A CN111684322 A CN 111684322A CN 201880088679 A CN201880088679 A CN 201880088679A CN 111684322 A CN111684322 A CN 111684322A
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Abstract

所公开的是一种用于创建光学设备的***、方法以及一种用于增强人类色觉的设备。用于创建光学设备的***、方法以及用于增强人类色觉的设备包括衬底，在衬底上提供的多个薄膜层，所述多个薄膜层包括基于所选择的多种各自具有相应折射率的材料来创建薄膜专用反射光谱的材料，和/或施加于所述多个薄膜层的多个着色剂层，所述多个着色剂层包括至少一种着色剂，所述着色剂是基于所选择的浓度限定的着色剂专用吸收光谱创建的。

Description

使用改进的装饰性外观来增强人类色觉的光学设备
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2018年7月17日提交的申请号为62/699,032的美国临时专利申请；2018年5月11日提交的申请号为62/670,180的美国临时专利申请以及2017年12月6日提交的申请号为62/595,516的美国临时专利申请的权益，所述申请以全面阐述的方式被引入以作为参考。
技术领域
本发明涉及用于增强人类色觉的光学设备，更具体地说，本发明提供了一种用于创建光学设备的***、方法以及一种增强人类色觉的设备。
背景技术
增强正常人类色觉和色觉缺失(CVD)(例如红绿CVD和黄色色觉(YCV))的光学设备并不足以解决人们借助明度差异来辨别色差以及与明度无关的色差的能力。此外，由于以下原因，有必要改进光学设备的装饰性美观：(1)无吸引力的残留装饰性着色，(2)这些装饰性着色在不同照明条件下的色彩不一致性，以及(3)在正常人类色觉和CVD方面的尝试所导致的光学设备的低明度或表观透明度。
由此，需求针对这些和其他视觉问题的质量更好的解决方案。
发明内容
所公开的是一种用于创建光学设备的***，方法以及一种用于增强人类色觉的设备。用于创建光学设备的***、方法以及设备包括以下的一项或多项：(1)衬底，在所述衬底上提供多个薄膜层，所述多个薄膜层包括基于所选择的多种材料来创建薄膜专用反射光谱(thin film-specific reflectance spectra)的材料，其中所选择的多种材料中的每一种材料具有其自身相应的折射率；和/或(2)施加于所述多个薄膜层的多个着色剂层，所述多个着色剂层包括至少一种着色剂，所述着色剂是基于由所选择的浓度定义的着色剂专用吸收光谱(colorant-specific absorption spectra)而创建的。
用于创建光学设备的方法包括以下的一项或多项：(1)通过选择着色剂，创建所选着色剂的浓度以及创建一个或多个层以包含所述着色剂来创建着色剂专用吸收光谱；和/或(2)通过选择多种各自具有自身相应折射率的材料、选择薄膜中的层数以及创建每一个薄膜层来创建薄膜专用反射光谱。构建光学设备包括以下的一项或多项：(1)所创建的包含着色剂的一个或多个层；和/或(2)所创建的膜层。
在本发明中，短语“至少一个”应以反义连接词的方式解释。也就是说，所列举的判据中的一项或多项是必需的。
附图说明
更详细的理解可以从以下结合附图和表格举例给出的描述中得到，其中：
图1显示了作为暖色、中性色和冷色光源的LED-3000K、LED-4000K和LED-5000K光的归一化光谱功率分布；
图2显示了2个光学设备的修改后的透射光谱；
图3显示了具有正常色觉的人的CIE 1976 LUV色彩空间以及麦克亚当椭圆的示例；
图4显示了具有绿色弱视和绿色盲色觉的人的CIE 1976 LUV色域，并且示出了关于绿色盲的色彩混淆线；
图5显示了具有红色弱和红色盲色觉的人的CIE 1976 LUV色域，并且示出了关于红色盲的色混淆线；
图6示出了用于表征正常人以及患有红绿CVD和黄色色觉(YCV)的人的色觉的采样孟塞尔色；
图7a示出了在本发明中使用的石原红色的7个反射光谱；
图7b示出了在本发明中使用的石原绿色的5个反射光谱；
图8显示了图7所示的石原反射光谱的采样集合的感知色彩；
图9是以红色着色的OD的形式实现的光学设备的透射光谱；
图10显示了具有图9所示的透射光谱的红色着色的OD的比色效果；
图11是以第一玫瑰色着色设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图12显示了具有图11所示的透射光谱的玫瑰色着色的OD的比色效果；
图13是以第二玫瑰色着色设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图14显示了具有图13所示的透射光谱的第二玫瑰色着色设备的比色效果；
图15是以蓝色着色光学设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图16显示了具有图15所示的透射光谱的蓝色着色设备的比色效果；
图17显示了以黄色着色光学设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图18a显示了图17所示的光致变色光学设备在F11光源照射下由绿色弱视观察者看到的比色效果；
图18b显示了图17所示的光致变色光学设备在D65光源照射下由同一个绿色弱视观察者看到的比色效果；
图19显示了以黄色着色光学设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图20a显示了图17所示的光致变色光学设备在F2光源照射下由另一个绿色弱视观察者看到的比色效果；
图20b显示了图17所示的光致变色光学设备在D65光源照射下由同一个绿色弱视观察者看到的比色效果；
图21示出了以色彩恒定的光学设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图22a显示了具有在图21中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图22b显示了具有在图21中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图22c显示了具有在图21中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图23显示了以另一种色彩恒定的光学设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图24a显示了具有在图23中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图24b显示了具有在图23中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图24c显示了具有在图23中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图25显示了以第三色彩恒定的光学设备的形式实现的光学设备的透射光谱；
图26a显示了具有在图25中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图26b显示了具有在图25中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图26c显示了具有在图25中绘制的透射光谱的色彩恒定的设备的比色效果；
图27示出了校正或改善黄色色觉(YCV)的光学设备的透射光谱；
图28显示了具有图27所示的透射光谱的光学设备的色域和白点；
图29示出了校正或改善黄色色觉(YCV)的另一个光学设备的透射光谱；
图30显示了正常观察者用肉眼看到的具有图29所示的透射光谱的光学设备的色域以及所述光学设备的白点；
图31示出了亨特效应，其中提升色彩的明度或亮度会增加色彩的色度或彩度，反之亦然；
图32a是从设备佩戴者和外部观察者看到的光学设备中的入射光线与反射光线之间的相互作用的例图；
图32b是通过人眼以及从外部观察者看到的作为光学设备的隐形眼镜的入射光线与反射光线之间的相互作用的例图；
图33示出了光学设备的透射光谱；
图34示出了具有图33的透射光谱且将D65、F2和F11作为光源的光学设备在CIELAB色彩空间中的比色效果；
图35示出了光学设备的透射光谱；
图36示出了具有图35的透射光谱且将D65、F2和F11作为光源的光学设备在CIELAB色彩空间中的比色效果；
图37示出了光学设备的透射光谱；
图38示出了具有图37的透射光谱且将D65、F2和F11作为光源的光学设备在CIELAB色彩空间中的比色效果；
图39示出了具有图40(HG 5)的透射光谱且将D65作为光源的光学设备在CIE LAB色彩空间中的比色效果；
图40示出了大量光学设备的透射光谱；
图41示出了大量光学设备的透射光谱；
图42示出了大量光学设备的透射光谱；
图43示出了大量光学设备的透射光谱；
图44示出了三个光学设备OD A、OD B和OD C的透射光谱；
图45示出了用OD C和肉眼看到的绿色交通信号灯、黄色交通信号灯以及D65日光在1931CIE xyY色度图中的色度坐标，其中光学设备标准是由ANSI Z80.3-2018定义；以及
图46示出了：(左侧)具有较小查看区域的OD以及(右侧)具有覆盖整个查看区域的OD。
表1显示了在日光、荧光灯、白炽灯和LED灯照射下的两种光学设备的参考白三色激励值；以及
表2示出了具有图40-43所示的透射光谱的25个光学设备的比色和光学性能指标；以及
表3示出了依照ISO 12312-12015、ANSI Z80.32018和以及AS/NZS1067.1:2016中设置的标准的OD A、OD B和ODC的众多度量。
具体实施方式
为了提供针对本实施例的全面理解，在以下的描述中阐述了很多具体细节，例如特定的结构、组件、材料、尺寸、处理步骤和技术。然而，本领域普通技术人员将会认识到，这些实施例是可以在没有这些具体细节的情况下实施的。在其他情况下，公知的结构或处理步骤并未被详细描述，以免与这些实施例相混淆。应该理解的是，在将一个部件(例如层、区域或衬底)称为处于另一个部件“之上”或“上方”时，该部件既可以直接处于另一个部件之上，也有可能存在中间元件。相反，在将一个部件称为“直接”处于另一个元件之上时，中间部件是不存在的。此外还应该理解，在将一个部件称为处于另一个部件“之下”或“下方”时，其既可以直接处于另一个部件元件之下或下方，也可以存在中间元件。相反，在将一个部件称为“直接”处于另一个部件之下时，中间部件是不存在的。
为了在以下的详细描述中不与实施例的陈述相混淆，本领域已知的一些结构、组件、材料、尺寸、处理步骤和技术有可能会被组合在一起，从而用于演示和例证目的，并且在一些情况中有可能不会被详细描述。在其他情况下，本领域已知的一些结构、组件、材料、尺寸、处理步骤和技术可能完全不会被描述。应该理解的是，以下描述更集中在这里描述的不同实施例的独特特征或要素上。
所描述的***和方法提供了关于具有期望的透射光谱和在比色性能指标(CPM)方面具有期望的性能的设备的设计和构造，以便增强正常人和患有色觉缺失(CVD)的人的色彩感知。这些***和方法公开了对介于380纳米和780纳米之间的可见光的透射光谱进行修改的设备，以使其增强或改变色彩感知，由此校正或增强正常人和患有CVD的人的色觉。对介于380纳米和780纳米之间的可见光的透射光谱进行修改的设备的名称是“光学设备”或等效的“光学***”，其包括具有相同的有效可见光谱和/或在CPM方面具有相同的有效性能的多个设备。在本发明中，设备、光学设备，光学***和/或透镜这些用语是可以互换使用的。
光学设备包括透镜，太阳镜和眼镜玻璃，隐形眼镜，滤光器，显示器，挡风玻璃，人工晶状体(IOL)，人晶状体(HCL)，窗户，塑料以及能够透射、吸收或反射电磁辐射(包括紫外线(UV)，可见光(VIS)和红外辐射)的其他任一设备、设备的一部分或是设备***。该光学设备可具有任何光功率(optical power)、曲率或其他适当特性，这其中包括几何形状、折射率以及厚度。吸收性着色剂和反射性薄膜是单独或组合使用的，并且其被施加于衬底上以设计和构造具有期望的透射光谱或有效透射光谱的光学设备或光学设备***。着色剂包括施加在衬底表面或是注入衬底的染料和颜料。反射薄膜包括具有高折射率和低折射率的膜层，这些膜层以交替模式或其他堆叠模式的形式堆叠，并且被施加在衬底表面或者涂覆在衬底内部。反射薄膜包括具有可变折射率的波纹状滤光片，并施加在衬底的表面或涂覆在衬底内部。衬底可以包括玻璃，塑料(例如丙烯酸，聚碳酸酯，高级氨基甲酸乙酯聚合物(Trivex)，CR39)，晶体，石英，以及其他透明或半透明材料。色貌模型(CAM)可被用于定量地对色彩感知进行建模。标准的CAM包括由国际照明委员会(CIE)建立的CAM，例如CIE 1931XYZ，CIE 1931 xyY以及CIE 1976 LUV。遵照CIE 1976 LUV CAM定义，本发明中的色彩是由其色调、色度和亮度这三(3)个分量定义的。
除非另有明确公开，否则该***和方法公开的是1976 LUV CAM格式的比色参数或值。使用1976 LUV作为默认CAM并不是将本发明局限于这种特定的CAM。实际上，任何具有色彩空间坐标的CAM都可以与默认值相当，这其中包括CIE LAB。默认的CAM仅仅是一个用于例证所描述的***和方法的例示模型。默认的色彩空间坐标是＜L,u,v>。
在1976 CIE LAB色貌模型中使用了参考白(RW)，以便借助光学设备的透射和反射光谱来确定其CPM。
在通过与参考感知环境(RPE)相对比并借助单遍(single-pass)和两遍(double-pass)来计算被一个或多个光源照射的光学设备的装饰性色彩着色(color tint)的感知性的过程中会使用RW。RPE由用于对比或参考所感知的色彩的相邻、背景和/或周边环境组成。关于此类环境的示例包括与被感知的色彩(例如物体的色彩)进行对比和比较的空气、白纸以及其他的白色、彩色或镜子表面。
在通过与透过光学设备看到的RPE相对比来计算被一个或多个光源照射的色彩通过光学设备的感知性的过程中会使用RW。关于此类RPE的示例包括通过光学设备看到的空气、白纸以及其他的白色、彩色或镜子表面。
凭借相同的照明体或相同的照明体组合，光学设备的单遍装饰性着色和两遍装饰性着色具有相同的RW，前提是所有这两种着色具有相同的RPE。同样，具有不同透射或反射光谱的两个不同的光学设备具有相同的RW，前提是所有这两个光学设备具有相同的RPE。此类RW是通过三色激励值XRW,t、YRW,t以及ZRW,t描述的，其中{X,Y,Z}通常表示三色激励值，并且t表示光学设备的装饰性着色(在本范例中是单遍着色和两遍着色)。
RW可以是处于380纳米到780纳米以内的CIE标准照明体、其他任何单个光源或光源组合的归一化光谱功率分布(SPD)的感知白点(WP)。等式1描述了用于计算在对比周边RPE来为被一个或多个光源或照明体照射的单遍和两遍着色评估光学设备的装饰性色彩着色的感知性的过程中使用的RW的三色激励值的公式。
Figure BDA0002619362950000091
其中Illuminant(λ)表示CIE标准照明体，其他任何单个光源或任何光源组合，以及
Figure BDA0002619362950000092
是色彩匹配功能集合(例如来自1931 CIE二级标准观测仪)。
佩戴者或接收者感知的色彩增强或色彩校正光源设备的装饰性色彩着色(即单遍)有可能不同于外部观看者感知的色彩着色(即两遍)。OD佩戴者或接收者感知的光学设备(OD)的装饰性着色起因于入射或外部光源被OD过滤了一次。在该配置中，相对于OD的佩戴者来说，OD充当了单遍过滤器。关于这一点，在本发明中使用了术语“单遍”。
外部观看者感知的OD的装饰性着色归因于被OD过滤了两次的反射光路。更概括地说，反射光路描述了这样的处理，也即外部光在其穿过OD、接触止退(backstop)表面(作为示例，对于外部OD来说，该表面是佩戴者的皮肤，对于隐性眼镜来说，该表面是佩戴者的眼睛的虹膜或巩膜)、通过OD而被反射或局部反射的时候被OD过滤一次，并且会被OD再次过滤，直至光线到达外部观看者。这样一来，对于外部观看者来说，OD充当了两遍过滤器。该止退表面可以有选择地部分或完全吸收可见光谱的某些波长，并且可以反射其他波长。在设计被外部观看者感知的OD的整体装饰性着色的过程中可以包含OD的这种两遍过滤处理。关于这一点，在本发明中使用了术语“两遍”。
在单遍和/或两遍光过滤处理中，在到达OD的使用者(或内部接收方)和/或外部查看者或外部接收方(例如看着OD的另一个人)之前，介于380纳米到780纳米之间的某些波长有可能会局部、完全地被带有空气、眼泪、角膜或别的介质的OD表面反射或者不被带有空气、眼泪、角膜或别的介质的OD表面反射。
光源包括自然光(例如日光，阴天)以及人工照明(例如荧光灯，白炽灯和LED(发光二极管))。CIE标准照明体包括用于自然日光的D65，用于典型的荧光灯的集合{F2,F7,F11}，以及用于白炽灯的A。LED 3000K、LED 4000K和LED 5000K是具有分别会产生暖色、中性色和冷色光的相应色温的LED。
图1示出了关于LED 3000K 110、LED 4000K 120和LED 5000K 130的典型的归一化SPD 100。在光度学上，这三个SPD(LED 3000K 110，LED 4000K 120和LED 5000K 130)代表具有以下特性的LED SPD：(1)介于420纳米与480纳米之间的至少一个局部光发射峰位(对于LED 130来说，其被图示成是峰位140，对于LED 120来说是峰位150，对于LED 110来说是峰位160)，更具体地，该峰位可以介于440纳米与460纳米之间(其被称为蓝色峰位)；(2)介于460纳米与520纳米之间的至少一个局部光发射谷位(低位)(对于LED 120来说，其被图示成是谷位170，对于LED 110来说是谷位180，对于LED 130来说是谷位190)，更具体地说，该谷位可以介于470纳米与500纳米之间(其被称为蓝色谷位)；以及(3)介于520纳米与640纳米之间的至少一个局部光发射峰位(对于LED 130来说，其被图示成是峰位191，对于LED120来说是峰位192，对于LED 110来说是峰位193，其被称为黄色峰位)。调谐蓝色和黄色峰位的相对发射会导致产生期望的LED色温。特别地，对于LED 110(暖色LED)来说，黄色峰位193会远远高于蓝色峰位160(例如在归一化SPD中高出至少0.25(25％))。对于LED 120(中性色LED)来说，黄色峰位192可以与蓝色峰位150基本相同，例如在在归一化SPD中的差异处于大约0.249(24.9％)以内。对于LED 130(冷色LED)来说，黄色峰位191会远远小于蓝色峰位140(例如在归一化SPD中至少小0.25(25％))。
等式2描述了用于评估在计算色彩(例如孟塞尔色，石原色)感知的过程中使用的RW的三色激励值的公式，所述色彩感知是通过光学设备以及对照由与照射该光学设备的装饰性着色的一个或多个光源相同的光源照射(由等式1描述)并通过该光学设备看到的周边RPE来计算的。
Figure BDA0002619362950000111
Figure BDA0002619362950000112
其中YOD是使用光学设备的透射光谱T(λ)计算的所述光学设备的WP在单遍透射中的三色激励值的Y分量。
图2示出了两个光学设备的透射光谱200。这两个光学设备都具有图2所示的针对OD A的透射光谱210，针对OD B的透射光谱220。这些光学设备(A，B)可以具有混合到聚碳酸酯中并被模制成厚度为3毫米且直径为72毫米的平面光学透镜的染料。OD A被用来作为适合在室内和室外使用的通用的眼镜镜片。OD B则被用来作为太阳镜镜片。有四种耐光和热稳定的染料被用于生产这两种具有图示的透射光谱的光学设备。这些染料在光学设备中会在459纳米(在光谱220中被图示成吸收峰位230以及在光谱210中被图示成吸收峰位240)，575纳米(在光谱210中被图示成吸收峰位250以及在光谱220中被图示成吸收峰位260)，595纳米(在光谱220中被图示成吸收峰位270以及在光谱210中被图示成吸收峰位280)和636纳米(在光谱220中被图示成吸收峰位290以及在光谱210中被图示成吸收峰位291)处产生单独的吸收峰位。此类染料可包括若丹明和花青染料组。这些染料仅仅在其在塑料基质中的浓度负载方面存在差异。具有与波长相关的吸收峰位的染料可以在相应的OD透射光谱中产生相应的局部吸收峰位230、240、250、260、270、280、290、291。
吸收峰位也被称为阻带或透射谷位，它是以位于380纳米与780纳米范围内的波长为中心的任何光谱吸收率，由此，局部吸收率峰位会在透射光谱中产生局部低点，并且所产生的局部最低透射值至少要比两个紧邻的局部透射峰位(其中所述峰位包括一个处于较低波长的峰位和一个处于较长波长的峰位)的透射值低3％。以380纳米为中心(也就是峰值吸收波长处于380纳米)的阻带(其在光谱220中被图示成吸收峰位292，以及在光谱210中被图示成吸收峰位293)具有一个位于较长波长的紧邻局部透射峰位。以780纳米为中心的阻带(其在光谱220中被图示成吸收峰位294，在光谱210中被图示成吸收峰位295)具有一个位于较短波长的紧邻局部透射峰位。作为示例，图2具有大体上以380纳米(吸收峰位292，吸收峰位293)、459纳米(吸收峰位230，吸收峰位240)、575纳米(吸收峰位250，吸收峰位260)，595纳米(吸收峰位270，吸收峰位280)以及780纳米(吸收峰位294，吸收峰位295)为中心的阻带。这相当于阻带以所标识的波长为中心，在所标识的波长处到达峰位，或者在所标识的波长处具有吸收峰位。
透射峰位也被称为通带或吸收谷位，它是介于380纳米与780纳米的范围以内的任何光谱透射率，由此，局部透射峰位会在透射光谱中创建一个局部高点，并且所产生的局部最高透射值至少要比两个紧邻的透射谷位(其中一个谷位处于较短波长，并且一个谷位处于较长波长)的透射值高3％。以380纳米为中心(也就是峰值透射波长位于380纳米)的通带只需要一个处于较长波长的紧邻的局部透射谷位。以780纳米为中心的通带则只需要一个处于较短波长的紧邻的局部透射谷位。作为示例，图2具有大体上以410纳米(透射峰位241，透射更为242)，500纳米(透射峰位243，透射峰位244)以及780纳米(透射峰位294，透射峰位295)为中心的通带。而这相当于通带以所标识的波长为中心，在所标识的波长处达到峰值，以及在所标识的波长处具有透射峰位。
OD的透射光谱具有以400纳米到520纳米之间的波长为中心的至少一个阻带(吸收峰位230，吸收峰位240)以及以540纳米到620纳米之间的波长为中心的至少另一个阻带(吸收峰位250，吸收峰位260，吸收峰位270，吸收峰位280)。
对于OD A来说，20毫克到30毫克的“459染料”、15毫克到30毫克的“574染料”、15毫克到35毫克的“594染料”以及1毫克到10毫克的“636染料”被混合成3磅的聚碳酸酯树脂，并被模制成镜片的形式。
对于OD B来说，20毫克到40毫克的“459染料”、30毫克到60毫克的“574染料”、35毫克到75毫克的“594染料”以及1毫克到10毫克的“636-染料”被混合成3磅的聚碳酸酯树脂，并被模制成镜片的形式。
通常，染料可被添加到隐形眼镜以及IOL之中或是其上。这些染料可以与水凝胶、硅酮水凝胶、丙烯酸、离子或非离子聚合物或其他适当的材料共聚。共聚处理需要用适当的化学基团(例如丙烯酸酯，苯乙烯或反应性双键)来功能化发色团。将染料吸入设备衬底同样是可能的。此外，在没有执行染料共聚的情况下将染料悬浮或包封在设备衬底基质的处理中同样是可能的。
表1公开了针对以下各项的RW三色激励值：(1)同时用于OD A和OD B；(2)处于D65、F2、F7、F11、A、LED-3000K、LED-4000K以及LED-5000K这八种不同照明条件下；以及(3)应用于以下两种感知的2个RPE，也即，(a)光学设备的单遍和两遍装饰性着色在周边环境中的感知，(b)设备佩戴者或光学设备透射率的接收器通过光学设备获得的色彩感知。通过光学设备感知的色彩包括任何可以想到的颜色，例如孟塞尔(Munsell)色，来自石原色觉缺失(CVD)测试板的色彩，自然色和人造色。
表1举例描述了将等式1和2应用于OD A和B的处理。RW由表1中的值组成。用于OD A和B的这些RW三色激励值同样也是任何OD在周边RPE中，在CIE D65、CIE F2、CIE F7、CIEF11、CIE A或是特定LED源LED 3000K、LED 4000K或LED 5000K这些照明体照射下的单遍或两遍装饰性着色。
CIE 1976CAM和其他CAM都可以准确地模拟正常人的色觉或三色视觉。正常的三色视觉是以眼睛中被称为色锥的三个色彩传感器为基础的色彩感知。L锥体对长波长可见光最为敏感，M锥体对中波长可见光最为敏感，而S锥体则对短波长可见光最为敏感。在CAM中，三色人类视觉是用三个色彩匹配函数(CMF)来量化的，其中每一个函数都会复制CAM中的L锥体、M锥体和S锥体集合中每一个色锥的灵敏度。通过CIE可以获得两种类型的CMF，即19312°标准观察者(1931 SO)以及1964 10°标准观察者(1964 SO)。对于1931 SO和1964 SO来说，x-，y-，z-分别表示L锥体，M锥体和S锥体的CMF。CMF灵敏度可能会随着波长的变化而改变，也就是说，CMF是波长λ的函数。
图3示出了具有正常色觉的人的CIE 1976 LUV色域300以及相关联的例示的麦克亚当椭圆，其中所述椭圆是包含了在视觉上无法区分的色彩的例示色域区域。柔和的色彩320更接近白点(WP)并具有较小的麦克亚当椭圆，而饱和色310则远离WP且通常具有较大的麦克亚当椭圆。CAM可以对患有色觉缺失(CVD)(例如异常三色性或二色性)的人的色彩感知进行建模。在异常三色性中，主导的形态是绿色弱视(绿色盲患者，绿色弱)和红色弱视(红色盲患者，红色弱)。在二色性中，主导的形态是绿色盲(绿色盲患者，绿色弱)以及红色盲(红色盲患者，红色盲)。总的来说，红色弱视，红色盲，绿色弱视以及绿色盲被称为红绿色盲或色觉缺失(CVD)。通常，患有红绿CVD的人无法有效区分红色、绿色以及衍生色彩，例如棕色、黄色和橙色(也就是红色和绿色混合而成的色彩)。红绿CVD可能无法有效区分将红色和/或绿色与“冷色调”色彩(例如蓝色)混合在一起的色彩。例如，患有红绿CVD的人有可能会混淆青色，蓝色，紫色和/或粉红色。
图4示出了具有绿色弱视和绿色盲色觉的人的CIE 1976 LUV色域400。在该图中绘制了关于绿色弱视410的麦克亚当椭圆的关联样本，其中所述样本是包含了“混淆的”色彩的例示色域。患有轻度、中度或严重红色盲的患者具有尺寸较小的麦克亚当椭圆420，尺寸中等的麦克亚当椭圆430尺寸或尺寸较大的麦克亚当椭圆440。图4还示出了关于绿色盲的色彩混淆线450。沿着这些线条和靠近这些线条的色彩都会使绿色盲的色彩混乱，其中绿色盲的CVD要比绿色弱视的更为严重。然而，绿色盲是能够区分处于不同色彩混淆线上的色彩的。
图5显示了具有红色弱和红色盲色觉的人的CIE 1976 LUV色域500。其中绘制了针对红色盲的麦克亚当椭圆的关联示例510，并且该示例包含了含有“混淆”色彩的例示色域。患有轻度、中度或重度红色盲的人具有较小尺寸的麦克亚当椭圆520，中等尺寸的麦克亚当椭圆530或较大尺寸的麦克亚当椭圆540。图5还示出了关于红色盲的色彩混淆线550。对于与红色弱相比具有更严重的CVD的红色盲来说，沿着这些线和靠近这些线的色彩都会产生混淆的色彩。与绿色盲相似，红色盲是能够区分处于不同色彩混淆线上的色彩的。
在具有正常色觉的人与具有红绿CVD的人之间的CMF差异方面，对于1931 SO(CIE标准观察者)来说，CMF的峰值灵敏度分别处于599纳米，555纳米和446纳米。对于患有红色弱的人来说，L锥体的峰值灵敏度可以位于与599纳米不同的波长，例如598纳米或更小或是600纳米或更大，并且作为补充和替换，该峰值敏感度的峰值灵敏度值可以比正常人的L锥体CMF的小100％。对于患有绿色弱的的人来说，M锥体的峰值灵敏度可以位于与555纳米不同的波长，例如554纳米或更小或者是556纳米或更大，并且作为补充或替换，其峰值灵敏度值可以比正常人的M锥体CMF的小100％。
此外，对于1964 SO来说，CMF的峰值灵敏度分别位于595纳米，557纳米和445纳米。对于患有红色弱的人来说，L锥体的峰值灵敏度可以位于与595纳米不同的波长，例如594纳米或更小或是596纳米或更大，并且作为补充或替换，其峰值灵敏度值可以比正常人的L锥体CMF的小100％。对于患有绿色弱的人来说，M锥体的峰值灵敏度可以位于与557纳米不同的波长，例如556纳米或更小或是558纳米或更大，并且作为补充或替换，其峰值灵敏度值可以比正常人的M锥体CMF的小100％。
对于1931 SO和1964 SO来说，患有红色盲的人会缺失或者原本就不会使用L锥体。因此，在设计用于校正或增强此类红色觉异常者色觉的光学设备的过程中，不会使用L锥体CMF x-。与正常色觉的人相比，M锥体和S锥体CMF的峰值灵敏度的值和波长位置同样可以是不同的。
对于1931 SO和1964 SO而言，患有绿色盲的人是缺失或者原本就不会使用M锥体。因此，在设计用于校正或增强此类绿色觉异常者色觉的光学设备的过程中，不会使用M锥体CMF y-。与正常色觉的人相比，L锥体和S锥体CMF的峰值灵敏度的值和波长位置同样可以是不同的。
除了红绿CVD之外，黄色色觉(YCV)或蓝黄色彩混淆是在本发明中解决的另一种CVD形式。当色觉的白点(WP)从中性或白色(包括近中性)转换到黄色、黄橙色、棕色或黄绿色时，在哺乳动物(包括人类)的色觉中会出现YCV。特别地，YCV可以归因于眼睛中的天然晶状体(NCL)或黄色人工晶状体(例如人工晶状体(IOL))的黄化。通常(虽然并不完全如此)，YCV与年龄有关，并且四十岁出头的人会开始显露YCV，平均而言，YCV会随着年龄的增长而恶化。与通常具有遗传性的红绿CVD的主要形式不同，YCV主要是一种后天的CVD。NCL或IOL的黄化可以归因于这些光学介质对于蓝色、青色和/或绿色波长(即380纳米到580纳米之间)的吸收提升。NCL或IOL同样有可能会在580纳米至780纳米之间进行一些吸收，并且其吸收水平较低。这种不平衡的吸收会通过光学介质的黄化而产生YCV。
在这里描述的***和方法中，跨越了红色、绿色、蓝色、黄色和衍生色彩(例如青色和洋红色)的典型色彩集合被用于表征正常人以及患有绿色弱、绿色盲、红色弱和红色盲的人的色觉。所要使用的一种这样的典型色彩集合是1296孟塞尔色。众所周知的CVD测试(例如孟塞尔100-Hue测试和Farnsworth D-15测试)使用了孟塞尔色来确定色盲。所使用的可以是关于红色、绿色、蓝色和黄色以及衍生色彩的孟塞尔色反射光谱的子集。用于红色孟塞尔色的反射光谱集合包括以下的一个或多个孟塞尔标记：2.5YR 5/4，7.5R 5/4，2.5R 5/4，5RP 5/4，10P 5/4，10YR 5/4，10R 5/4，10RP 5/4。用于绿色孟塞尔色的反射光谱集合包括以下的一个或多个孟塞尔标记：5BG 5/4，10G 5/4，5G 5/4，10GY 5/4，5GY 5/4，10BG 5/4。用于蓝色孟塞尔色的反射光谱集合包括以下的一个或多个孟塞尔标记：5B 5/4，10BG 5/4，5BG 5/4，5P 5/4，10B 5/4，10P 5/4，10PB 5/4。用于黄色孟塞尔色的反射光谱集合包括以下的一个或多个孟塞尔标记：10GY 5/4，5GY 5/4，5Y 5/4，10YR 5/4，2.5YR 5/4，10Y 5/4，10YR 5/4。用于红色、绿色、蓝色、黄色和衍生色彩的附加反射光谱来自自然色彩(例如叶子、花朵和树林)的反射扫描。
图6示出了用于表征正常人和患有CVD的人的色觉特征的采样孟塞尔色600。外部色域610被饱和的孟塞尔色包围。内部色域620则被柔和的孟塞尔色包围。质心点630是CIED65照明体的WP。图6的数据源自作为例示照明体的CIE D65日光的照射。众多其他的照明体也是可能的，并且可以很容易地借助CIE标准或光谱学来获得。
在评估所有CPM的过程(包括色差和亮度差评估)中，(1)所使用的绿色孟塞尔色集合包括以下的孟塞尔标记：5G 5/4，10GY 5/4，5GY 5/4，(2)所使用的红色孟塞尔色集合包括以下的孟塞尔标记：2.5YR 5/4，7.5R 5/4，10RP 5/4，(3)蓝色孟塞尔色集合包括以下的孟塞尔标记：10B 5/4，5B 5/4，10PB 5/4，以及(4)黄色孟塞尔色集合包括以下的孟塞尔标记：10Y 5/4，10YR 5/4，5Y 5/4。
形成柔和色域的柔和孟塞尔色集合是：10B 5/4，5B 5/4，10BG 5/4，5BG 5/4，10G5/4，5G 5/4，10GY 5/4，5GY 5/4，10Y 5/4，5Y 5/4，10YR 5/4，2.5YR 5/4，10R 5/4，7.5R 5/4，2.5R 5/4，10RP 5/4，5RP 5/4，10P 5/4，5P 5/4，10PB 5/4。
形成饱和色域的饱和孟塞尔色集合是：7.5B 5/10，10BG 5/8，2.5BG 6/10，2.5G6/10，7.5GY 7/10，2.5GY 8/10，5Y 8.5/12，10YR 7/12，5YR 6/12，10R 6/12，2.5R 4/10，7.5RP 4/12，2.5RP 4/10，7.5P 4/10，10PB 4/10，5PB 4/10。
在孟塞尔色彩***中，b表示蓝色色调，“G”表示绿色色调，“Y”表示黄色色调，“R”表示红色色调，“P”表示紫色色调。两种色调的组合表示介于这两种色调之间的色调。举例来说，“RP”表示介于红色色调与紫色色调之间的色调，而“BG”则表示介于蓝色色调与绿色色调之间的色调。一些中间的色调可以具有唯一的名称，举例来说，“BG”在这里可被称为青色。
另一个典型的色彩集合包括在石原色盲测试中使用的色彩。石原氏的38色板色觉缺失测试中的色彩反射光谱源自日本东京的Kanehara Trading Inc.公司发布的2016Ishihara’s Tests For Color Deficiency,38Plates Edition。图7a和7b分别示出了在本发明中使用的用于形成石原红色色彩集合的7种色彩以及用于形成石原绿色色彩集合的5种色彩的反射率。这些石原色彩被用于评估红绿明度差(LD)的CPM。
图7a示出了7种石原红色700a，其中每一种相应的色彩由曲线740a，750a，760a，770a，780a，790a，791a表示。曲线740a，750a，760a，770a，780a，790a，791a显现了介于以下各项之间的反射率：(1)380纳米到499纳米具有介于大约0.2(20％)与0.45(45％)之间的反射率710a；(2)500纳米到589纳米具有介于大约0.4(40％)与0.55(55％)之间的反射率720a；以及(3)590纳米到780纳米具有介于大约0.5(50％)与0.95(95％)之间的反射率730a。
图7b显示了了5种石原绿色700b，其中每一种相应的色彩由曲线710b，720b，730b，740b，750b表示。曲线710b，720b，730b，740b，750b显现了介于以下各项之间的反射率：(1)380纳米到480纳米具有介于大约0.25(25％)与0.45(45％)之间的反射率760b；(2)481纳米至580纳米具有介于大约0.45(45％)与0.6(60％)之间的反射率770b，其中局部反射峰值771b介于大约505纳米与530纳米之间；(3)581纳米到720纳米具有介于大约0.4(40％)与0.65(65之间)的反射率780b；以及(4)721纳米到780纳米具有介于大约0.45(45％)与0.9(90％)之间的反射率790b。
图8显示了石原反射光谱的扩展样本集合在CIE 1976 LUV色彩空间810(由正方形标记)中的感知色彩800。该石原色样本覆盖了青色，绿色，黄色，橙色，红色色调，并且覆盖了分别由相连的圆圈标记和相连的星形标记显示的孟塞尔柔和色域820和饱和色域830。
这里描述的光学设备可被设计成是被单个照明体、照明体组合在相同时间和/或被多个分离的照明体在不同的照明环境中照射的。照明体包括主光源(例如发光体—太阳)，反射表面和/或荧光体。所有照明体都具有可被表征的SPD。本发明中使用的CIE标准照明体包括：(1)日光光源，例如CIE D55，D65，D75；(2)荧光光源，例如CIE F2，F7和F11；(3)白炽灯或灯丝光源，例如CIE A；(4)发光二极管(LED)光源，例如CIEL系列；以及(5)这些光源中的两个或更多个光源的任意混合。对于同时具有多个照明体(例如办公室空间中的日光与荧光灯的混合)的照明环境来说，光源混合是非常恰当的。一种这样的混合技术是如等式3中提供的两种或多种照明体的线性组合。
混合光＝∑ai*照明体i,i∈所选择的照明体 等式3
其中{a}是对所要混合的每一个照明体的作用进行加权的常数集合。举例来说，混合光可以由75％的F2荧光灯以及25％的D65日光组成或是由其来建模。通常，所有的{a}的总和等于1(100％)，其中每一个ai的值介于0(0％)与1(100％)之间并包括0(0％)与1(100％)。
如这里所述，除非另有说明，否则默认的照明体是CIE D65。
所描述的***和方法包括若干个关键CPM，这些CPM可用于设计和构造通过增加色彩对比度来校正或减小CVD或增强正常色觉的光学设备。所描述的***和方法会依据依照色调、色度和/或明度而在被定义成色彩之间的色差的两种或多种色彩之间进行对比。色差的这三个方面可以被独立或联合评估。
在CIE 1976 LUV CAM中，色域坐标被表示成u和v，明度标度被表示成L，由此完整地定义了色调，色度和明度。所描述的***和方法引入了光学设备(OD)的明度，所述明度是作为关键性的CPM设计和构造的，并且是由以下的等式4-6定义的。
Figure BDA0002619362950000211
Figure BDA0002619362950000212
LOD＝116f(YOD)-16 等式6
照明体可以是任意单一照明体或任何混合光。T(λ)是光学设备的透射光谱。LOD是光学设备的明度。出于安全或其他原因，在设计和结构方面可以施加至少0.1％的光学设备的最小透射率，以确保某些或所有可见波长的最小透射率。举例来说，此类最小透射限制可被施加于550纳米到620纳米以内以及440纳米到510纳米以内的一个或多个波长。
X，Y，Z表示的三色激励值由照明体的光谱，光学设备的透射率(单遍或两遍)，CMF以及观察的色彩的SPD(例如反射率)组成。Tristimulus ValuesOD表示的是具有选择性的光透射光学设备(OD)的三色激励值。
光学设备的明度与该OD的明视和暗视光度具有相似的CPM，所述明视和暗视光度分别是光学设备在光照或很暗的光源下的表观透明性。针对患有红绿CVD和/或YCV的人的色彩校正或增强可以通过增加的色差来实现，其中所述增强的色差是两种或多种色彩中的放大的感知差异。两种或更多种色彩之间的明度差异是色彩对比度中的一个因素。在本发明中，通过光学设备感知的色彩的明度是一个关键CPM。等式7-9定义了通过光学设备感知的色彩i的明度，其中i是所选择的色彩(例如孟塞尔色彩集合，石原色彩集合或其他的自然或人造色样本)的索引。
Figure BDA0002619362950000213
Figure BDA0002619362950000221
L色彩i＝116f(Y色彩i)-16 等式9
其中Ci(λ)是光学设备上入射的光谱功率分布(SPD)。此类SPD可以是所选择的色彩i的反射率或发射光谱。
另一个关键CPM是两种色彩或两个色彩集合之间的明度差(LD)。以下的等式10描述了形成红绿LD的任何红色色彩集合与任何绿色色彩集合之间的LD。
Figure BDA0002619362950000222
其中R是红色色彩集合中的色彩的数量，并且G是绿色色彩集合中的色彩的数量。
为了改善红绿对比度以校正或减小CVD或增强正常色觉，所选择的红色和绿色色彩集合之间的LD(红绿LD)是借助于通过光学设备的感知处理来提升的。红绿LD可以同时放大红色或绿色衍生色彩(例如橙色，玫瑰色，品红色，粉红色，紫色，棕色，黄绿色和青色)的对比度。
光学设备的透射光谱T(λ)可被设计和构造成放大这种红绿LD。所描述的用于红色和绿色色彩集合的孟塞尔色光谱可以用于评估和改善红绿LD的CPM。
所描述的用于红色和绿色色彩集合(例如图7a-b和/或图8中的色彩集合)的石原色光谱可被用于评估和提高红绿LD的CPM。
关于红色、绿色、黄色、蓝色以及衍生色彩的附加自然或人工光谱色彩光谱可被用于评估和提升红绿LD的CPM。关于红色、绿色、黄色、蓝色和/或衍生色彩的孟塞尔色、石原色以及其他自然色和人造色的光谱的任何组合都可以用于评估和提升红绿LD的CPM。举例来说，如果用肉眼感知的选定孟塞尔色或石原色的红绿LD是某个值A，而通过OD感知的是某个值B，那么红绿LD的变化/差异是B-A。正值的红绿LD表示所选择的红色或色彩集合的明度高于所选择的绿色集合的明度。对于负值的红绿LD来说，反之亦然。
等式11和12定义了基于三色激励值的CIE LUV色彩空间中的<u,v>评估。在参考CIE LUV时，uv是在这里参考的色度坐标。
Figure BDA0002619362950000231
Figure BDA0002619362950000232
附加的CPM能使具有期望的透射光谱的光学设备的设计和构造是设备的白点偏移(WPS)和着色色调。WPS和着色色调直接有助于设备的装饰性外观。等式13定义了WPS。
Figure BDA0002619362950000233
其中<u* wp,v* wp＞和＜uη wp,vη wp>分别表示光学设备的uv坐标和用肉眼观察到的uv坐标的白点(WP)。这些WP坐标对应于特定的照明体或混合光。这些WP坐标还对应于特定的色觉，例如正常色觉或缺陷色觉。WP和WPS与OD的单遍和/或两遍着色相关联。光学设备的着色色调是光学设备在单遍或两遍OD着色中的WP的色调。通常，OD的未指定WP指的是单遍着色中的WP，而不是两遍着色中的WP。
与亮度无关的红绿色差(RGLI色差)是另一个CPM。如图4和5所示，用于色彩缺失的麦克亚当椭圆包含了关于红色、绿色和衍生色彩的很大的色域。麦克亚当椭圆内的色彩是会被红色盲和绿色盲(尤其是红色弱或绿色弱)混淆或难以区分的色彩。通常，患有红色盲和绿色盲的人甚至具有更为细长和包裹的麦克亚当椭圆。如图4和图5所示，双色同样有可能会混淆沿着色彩混淆线或与色彩混淆线相邻的大多数或所有色彩。因此，增大RGLI色差是一种减小色彩混淆，提升患有红绿CVD和/或具有正常色觉的人对于红绿色和衍生色彩的色彩识别的有效方法。通过设计和构造具有用于实现期望的RGLI色差提升的期望透射光谱的光学设备，还可以实现其他CPM，由此校正或减小CVD和/或增强正常色觉。等式14公开了采用uv坐标的RGLI色差公式。
Figure BDA0002619362950000241
其中针对评估所选择的红色和绿色既可以是单个色彩，也可以是红色的一个或多个集合，以及绿色的一个或多个集合。
指定的孟塞尔红色集合和孟塞尔绿色集合被输入到CPM计算中，由此包括RGLI色差，RGLI色差百分比，LAB RGLI色差，LAB RGLI色差百分比，以及红绿LD。指定的石原红色集合和石原绿色集合被输入CPM计算中，由此包括红绿LD。指定的孟塞尔蓝色集合和孟塞尔黄色集合被输入CPM计算中，由此包括BYLI色差，BYLI色差百分比，LAB BYLI色差和LAB BYLI色差百分比。
一个或多个选定的红色集合的平均统计值可被用于枚举<u红色,v红色>，<a红色,b红色>以及L红色。一个或多个选定的绿色集合的平均统计值可被用于枚举<u绿色,v绿色>，<a绿色,b绿色>和L绿色。
一个或多个选定的蓝色集合的平均统计值可被用于枚举<u蓝色,v蓝色>，<a蓝色,b蓝色>以及L蓝色。一个或多个选定的黄色色彩集合的平均统计值可被用于枚举<u黄色,v黄色>，<a黄色,b黄色>以及L黄色。
如果为CPM指定了一个或多个色彩集合，那么在CPM计算中，Luv色彩***的<L,u,v>和CIE LAB色彩***的<L,a,b>的单独坐标变量是用于所定义的色彩集合的基础色彩的相应坐标的单独平均值。Luv的L等于Lab的L。举例来说，u红色是所选择的红色色彩集合中的所有色彩的u坐标值的平均值；v红色是所选择的红色色彩集合中的所有色彩的v坐标值的平均值；对于所选择的绿色、黄色和/或蓝色色彩集合来说，情况也是相同的。举例来说，a红色是所选择的红色色彩集合中的所有色彩的a坐标值的平均值；b红色是所选择的红色色彩集合中的所有色彩的b坐标值的平均值；对于所选择的绿色、黄色和/或蓝色色彩集合，情况也是相同的。举例来说，L红色是所选择的红色色彩集合中的所有色彩的L坐标值的平均值；对于所选择的绿色、黄色和/或蓝色色彩集合来说，情况也是相同的。
等式15提供了将使用所设计和构造的光学设备查看红绿色彩集合的对比度与只用肉眼查看色彩对比度之间的RGLI色差百分比进行比较的CPM。
Figure BDA0002619362950000251
其中<u*,v*＞和<uη,vη>分别表示使用光学设备和肉眼得到的色彩空间坐标。
如以下的等式16所示，总的红绿色差(RGTotal色差)的CPM定义了红绿色差，由此包含了色彩的所有的三个方面：明度，色调和色度。
Figure BDA0002619362950000252
在等式17中描述了对使用所设计和构造的光学设备查看红绿色彩集合的对比度与只用肉眼查看色彩对比度之间的RGTotal色差进行比较的CPM。
Figure BDA0002619362950000253
Figure BDA0002619362950000261
其中<L*,u*,v*>和<Lη,uη,vη>分别表示用光学设备和肉眼得到的色彩空间坐标(包括明度)。也就是说，“*”表示使用OD，并且“η”表示使用肉眼。
在评估所有比色特性(包括所有的CPM和色域)的过程中，针对包含了光学设备的色觉，等式4中描述的三色激励值被用于评估基础色彩空间坐标。在评估所有比色特性(包括所有的CPM和色域)的过程中，针对包含了光学设备以及所选择的色彩(包括色彩集合)的色觉，等式7中描述的三色激励值被用于评估基础色空间坐标。
色调偏移(HS)的CPM是光学设备设计和构造中的一个因素。HS被定义成是在使用或未使用光学设备查看时，通过透射光谱保持或变更初始色彩色调的光学设备能力。在一些实施例中，HS被限制成是“保存，保留或或已保留”类别。也就是说，作为示例，如果某种色彩初始是用肉眼观察到的绿色色调，那么，在用光学设备观看时，如果所感知的色彩保持基本上呈绿色，则光学设备具有“保持绿色色调”。在一些实施例中，HS被限制成“变更，更改或已变更”类别。也就是说，作为示例，如果某种色彩初始用肉眼观察到具有绿色色调，那么，在用光学设备查看时，如果所感知的色彩从绿色色调变成了大体上不是绿色的色调，则该光学设备具有“变更绿色色调”。HS被应用于每一种可被感知的色调，包括绿色，青色，蓝色，紫色，红色，橙色，黄色，绿黄色和中性(包括白色，灰色和黑色)色调。
在设计和构造光学设备的透射光谱的过程中，如果在从380纳米到780纳米的一些或所有波长区域上具有最小透射限制(MTL)，那么有可能是非常有益的。特别地，对于500纳米到650纳米之间的一些或所有波长来说，大小为0.01％或更高的MTL能使来自交通信号灯的照明足以穿过光学设备并被驾驶员察觉。
与亮度无关的蓝黄色差(BYLI色差)是对设计和构造用于减小黄色色觉(YCV)的光学设备而言非常重要的一个CPM。较大的BYLI色差会提升患有YCV的人区分黄色、蓝色以及衍生色彩(例如黄绿色，青色，橙黄色和紫色)的能力。未经校正的YCV会更难区分这些色彩。
通过设计和构造具有期望的透射光谱的光学设备，可以提升BYLI色差和BYLI色差百分比，由此校正或减小YCV和/或增强正常色觉，和/或实现其他的CPM。等式18公开了BYLI色差公式。
Figure BDA0002619362950000271
其中针对评估所选择的蓝色和黄色既可以是单个颜色，也可以是一个或多个蓝色色彩集合，以一个或多个黄色色彩集合。
针对患有YCV的人，等式19中描述的CPM会比较使用所设计和构造的光学设备查看蓝黄色彩集合的对比度和使用无辅助的肉眼查看色彩对比度之间的BYLI色差百分比。
Figure BDA0002619362950000272
其中<u*,v*>和<uη,vη>分别代表用光学设备和无辅助裸眼查看的YCV查看者的色彩空间坐标。
通过对用于改善YCV的光学设备的透射光谱进行调谐，可以实现：(1)更大的BYLI色差(包括百分比差)，以便更好地区分蓝色、黄色和类似色彩；(2)降低经过辅助或校正的YCV的WPS，也就是光在穿过OD、NCL或IOL以及其他任何变光介质之后在视网膜上的WPS；和/或(3)作为可接受的装饰性着色的光学设备的最小WPS。
色彩平衡是对所感知的色彩(典型的是某个目标，例如光学设备)的调整和/或控制(统称为“管理”)。色彩平衡可以管理因为光学设备的光谱需求所导致的所述设备的残余装饰性着色。举例来说，为了提高光学设备在RGLI色差百分比方面的性能，只抑制光学设备的透射光谱中介于550纳米与600纳米之间的黄色波长将会导致在光学设备上产生被感知的蓝色、青色或紫色残留装饰性着色。通过使用色彩平衡处理，可以进一步修改光学设备的透射光谱，由此实现中性着色或别的期望着色或朝着中性着色或别的期望着色方向改进。关于色彩平衡处理的另一个例示应用是设计和构造光学设备来校正CVD，同时管理光学设备在不同照明条件下(例如日光，荧光灯，白炽灯和LED灯)在其他方面可变的装饰性着色。这种色彩平衡被称为色彩恒常性。在不同的应用中，一些色彩平衡范例可以包括使用铬着色剂，这样会从单个光学设备或光学***中创建可变光谱，以便补偿对应的可变照明条件。其他范例包括仔细设计和构造光学设备的单个或固定透射光谱，以便对处于多种照明条件下的光学设备的装饰性着色执行色彩平衡处理。
图9示出的是包含了光学设备的透射光谱940的着色成饱和红色的透镜光谱900，其中所述光学设备是以红色着色的OD的形式实现的。该光学设备旨在增强患有CVD的人和具有正常色觉的人的红绿色辨别力。该OD可以用三种吸收峰位分别位于480纳米、525纳米和670纳米的广谱吸收染料来构造。吸收峰位处于375纳米的紫外线(UV)吸收染料可以用于吸收UV以及高达410纳米的高能可见光(HEVL)。紫外线吸收体不但可以阻挡对人眼有害的电磁光谱，还可以减少紫外线和HEVL对广谱染料的漂白效果。因此，OD可以保持耐光性以保持其透射光谱。在凭借CIE D65照明体查看时，OD明度的CPM是49。图9中OD的透射光谱940具有3个特性：(1)直至410纳米都介于0％和20％之间的低透射率910；(2)从411纳米到570纳米的介于5％与30％之间的中透射率920；以及(3)从571纳米到660纳米的介于10％与60％之间的高透射率930。
图10示出了具有图9所示的透射光谱900的红色着色的OD的比色效果1000。水平同心椭圆是麦克亚当椭圆1010。细实线、细虚线和实心圆分别标记了针对红色弱或红色盲观察者的肉眼的饱和孟塞尔色域、柔和孟塞尔色域和WP 1020。粗实线、粗虚线和实心方形分别标记的是针对使用光学设备查看的红色弱或红色盲观察者的饱和孟塞尔色域1040、柔和孟塞尔色域1050以及WP 1030。在单遍着色中，OD的WP 1030会在<u,v>坐标上从中性朝着大体红色、黄色、橙色或这些色调的组合偏移0.067(也就是介于0.005和0.15之间)个距离单位。柔和孟塞尔色域1050和饱和孟塞尔色域1040(代表更广泛的色彩感知)也都会朝着红色偏移。随着针对红色觉异常者的色彩混淆线1060位于或靠近单色红色，对位于或接近于两条单独的色彩混淆线上的色彩进行区分的能力将会提升。在单遍光中，红色着色的OD和/或色彩感知的红色偏移色域1040、1050提升了患有红色弱或红色盲的人和/或具有正常色觉的人的色彩辨别力。
在图10中，针对红色觉异常者的麦克亚当椭圆1010(以及非常相似的针对绿色觉异常者的椭圆)会叠加在孟塞尔色域1040、1050上。红色着色的OD 1030以及一般来说，未被完全着色成蓝色或黄色的OD会对色彩感知色域进行偏移，由此相对于中间的最小麦克亚当椭圆更好地与相邻或距离较远的麦克亚当椭圆相交(无论是在红色色调一侧还是在绿色色调一侧)。患有红绿色CVD的人可以区分不同麦克亚当椭圆上的色彩，并且会被对位于同一麦克亚当椭圆之上或是其附近的色彩搞混。由此，未被着色成蓝色或黄色的OD可以提升红色觉异常者和绿色觉异常者的色彩辨别力。
用于提升先前混淆的色彩间的被感知LD(亮度差)大小的光学设备有助于CVD患者使用明度信息来更好地区分这些色彩。在处于CIE D65照明的情况下，如果用肉眼，那么红色和绿色色彩集合的红绿LD是：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合来表示这些颜色时，0.9；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些颜色时，-0.5。正的LD值表明红色色彩集合(包括衍生色彩(例如橙色和粉红色))的明度要高于绿色色彩集合(包括衍生色彩(例如青色和黄绿色))的明度，而LD值为负则正好相反。
在通过图9和10中指定的红色着色的OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD是：(1)在通过选定的孟塞尔红色和绿色色彩集合表示这些色彩时，2.5或者介于1.0与4.0之间；以及(2)在通过选定的石原红色和绿色色彩集合来表示这些色彩时，1.3或介于0.5与3.5之间。红色着色的OD通过增大这些色彩之间的LD而改善了红色觉异常者和绿色觉异常者的视觉，由此更好地辨别之前混淆的红色、绿色和衍生色彩。基于选定的孟塞尔红色和绿色色彩集合，图9和10指定的红色着色的OD具有大小为9.0％或者介于5.0％与15％之间的RGLI色差百分比。就针对柔和色彩(例如由柔和孟塞尔色域表示)的色调偏移(HS)CPM而言，所述OD会将绿色、青色和蓝色色调分别变更成橙色、黄色和红色色调或类似色调。HS CPM保留了红色和橙色色调。就针对饱和色彩(例如用饱和孟塞尔色域表示)的HS而言，所述OD分别将绿色和黄色色调变更成了黄色和橙色或类似色调。HS CPM保留了其他饱和色调。在一些应用中，更理想的情况是，让所述OD保留饱和和柔和色彩的更多原始色调。举例来说，在本发明公开的其他光学设备中可以保留饱和和柔和色彩的绿色色调。在需要色彩反射光谱的CPM评估中(例如对于色差和色差百分比CPM来说)，除非另有说明，否则所使用的是选定的孟塞尔色(包括限定的色彩集合)和/或选定的石原色(包括来自图示的色彩光谱的限定的色彩集合)。
图11示出了以玫瑰色着色的光学设备(OD)的形式实现的光学设备的透射光谱1110的曲线图1100。该玫瑰色着色的OD被称为第一玫瑰色着色的OD。该OD被用于增强患有CVD的人和具有正常色觉的人的红绿色辨别力。该OD可以用吸收峰位1170位于大约438纳米、吸收峰位1160位于大约520纳米以及吸收峰位1180位于大约555纳米的三种窄光谱吸收染料来构造。吸收峰位位于390纳米的UV吸收染料可以用于吸收UV以及上至405纳米1190的高能可见光(HEVL)。该光学设备的衬底可以是任何塑料、玻璃或其他光学透明材料。
图11示出了OD的透射光谱1110中或是从380纳米到780纳米的四色透射光谱中的4个通带1120、1130、1140、1150。至少一个通带1120具有短于440纳米的峰值透射波长；至少两个通带1130、1140具有介于440纳米与600纳米之间的峰值透射波长，其中一个通带1130的峰值波长要比另一个通带1140的峰值波长短至少10纳米；以及至少一个通带1150具有长于600纳米的峰值透射波长。
图11中的OD的四色透射光谱1110显示了夹在两个通带之间的至少一个阻带1160，所述两个通带以440纳米与600纳米之间的波长为中心，并且这样的一个或多个阻带的吸收率具有至少5纳米(包括至少10纳米)的FWHM(半峰全宽(full-width at half-maximum))。在大于600纳米的波长上可能存在至少一个吸收峰位。对于吸收峰位介于440纳米与510纳米之间的任何阻带来说，其峰值或最大吸收率小于80％，其中在具有峰值吸收率的波长上，所产生的透射光谱要高20％。
第一玫瑰色着色的OD使用的是聚碳酸酯(PC)，它是一种光学透明的塑料，由于具有防碎性能，因此适用于眼科、汽车、航空航天和其他应用。该染料被注入均匀厚度为10毫米的OD，其中所述OD是直径为80毫米的圆盘。该圆盘会被执行后处理，例如抛光，涂膜或涂层处理(例如防刮，防眩，防雾)，并且会被整形或切割成期望的几何形状。此外，该圆盘可以被磨碎，以便形成用于视敏度和其他视力矫正应用的正确处方。对于OD中使用的每一种着色剂而言，在这些着色剂的每10毫米的吸收厚度中，所包含的着色剂的浓度可以介于0.1与100微摩尔之间。吸收厚度被定义成是光在发生光吸收的地方透射的物理距离。如果OD的最终吸收厚度不同于10毫米，那么可以通过比尔-朗博定律所控制的相同比例差来调整相同着色剂的浓度。举例来说，如果吸收峰位处于555纳米的着色剂在每10毫米的吸收厚度具有70微摩尔的浓度，那么为了实现类似的有效吸收，其每2毫米的吸收厚度的浓度必须是350微摩尔。作为示例，如果吸收峰位处于438纳米的着色剂在每1毫米吸收厚度的浓度为80微摩尔，那么为了实现类似的有效吸收，其每10毫米吸收厚度的浓度必须是8微摩尔。在某些配置中，OD的物理厚度是其吸收厚度。作为替换，吸收厚度是着色剂的涂层厚度的物理厚度。
在将任一OD与具有图9和10中示出的透射光谱及色域性能的“红色着色的OD”相比较时，可以使用相同的孟塞尔和/或石原色彩集合来评估所有的CPM。在凭借CIE D65照明来进行查看时，OD明度的CPM为84，或者介于50与100之间，该明度是一个很高的明度(作为示例，其适合室内和室外眼科使用)。OD的明视和暗视透光率分别是71％和67％，或者全都介于40％和100％之间。
图12示出的是显示了具有图11的曲线图1100所示的透射光谱的玫瑰色着色的OD的比色效果的曲线图1200。细实线、细虚线和实心圆分别标记的是针对红绿CVD观察者的肉眼的饱和孟塞尔色域，柔和孟塞尔色域以及WP 1210。粗实线、粗虚线和实心方形分别标记的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域1240，柔和孟塞尔色域1230以及WP 1220。OD的WP 1220在<u,v>坐标中会朝着红色方向偏移0.029个距离单位，也就是介于0.001与0.2之间。在装饰性方面，该OD红色着色较少，而是被着色成了玫瑰色，由此更好地保持初始的白色或非常柔和的色彩。柔和孟塞尔色域1230和饱和孟塞尔色域1240(代表更广泛的色彩感知)同样会朝着红色偏移，但是其不会实现红色或暖色调。特别地，暖色(例如红色，粉红色，橙色)具有最大的红色偏移。非原色和非冷色(例如黄色，紫色)与暖色相比红色偏移相对较少。冷色(例如绿色，青色，蓝色)红色偏移最少。一些冷色的红色偏移是不可察觉的，或者不会实现JND(恰可察觉差)。
第一玫瑰色着色的OD具有大小为10.6％或者介于5％与20％之间的RGLI色差百分比。在柔和和饱和孟塞尔色域的色调偏移(HS)CPM方面，OD分别将一些绿色、黄绿色、黄色和一些蓝色色调变更成黄绿色、黄色、橙色和紫色色调或是类似色调。HS CPM保留了所有其他色调。与图9和图10所示的红色着色的OD相比，由于最小HS，在该实施例更好地保留了用肉眼查看的初始色调。
与图9和图10所示的红色着色的OD一样，由于第一玫瑰色着色的OD能为用户降低相邻色彩混淆线之间的色彩距离，因此，所述OD及其色彩感知的红色偏移色域提升了患有红色弱或红色盲的人的色彩识别/辨别力。
与图7和图8中红色着色的OD一样，相对于中间的最小麦克亚当椭圆，第一玫瑰色着色的OD会偏移色彩感知色域，以便在暖色色调端更好地与相邻或距离更远的麦克亚当椭圆相交。由此，第一玫瑰色着色的OD可以提升绿色觉异常者和红色觉异常者的色彩辨别力。
在通过第一玫瑰色着色的OD查看时，对于红色和绿色色彩集合来说：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合和反射光谱来表示这些色彩时，其红绿LD是3.0或者介于0.5与4.5之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合和反射光谱来表示这些色彩时，其红绿LD是2.1或者介于0.5与4.5之间。与图7和8中的红色着色的OD的红绿LD效果相似，通过增大先前混淆的红色、绿色和衍生色彩之间的LD，玫瑰色着色的OD允许红色觉异常者、绿色觉异常者以及正常人更好地区分这些色彩。
图13示出了用于描绘以第二玫瑰色着色的光学设备(OD)的形式实现的光学设备的透射光谱1310的曲线图1300。该玫瑰色着色的OD被称为第二玫瑰色着色的OD。该OD旨在增强患有CVD和/或具有正常色觉的人的红绿色辨别力。该OD是用五种吸收染料构造的，这些染料具有处于大约395纳米的吸收峰位1320、处于438纳米的吸收峰位1330、处于490纳米的吸收峰位1340、处于570纳米的吸收峰位1350以及处于590纳米的吸收峰位1360。该OD的衬底可以是任何塑料、玻璃或其他光学透明材料。第二玫瑰色着色的OD可以使用CR-39，它是一种光学透明塑料。染料涂覆过程始于将染料溶解在溶剂中，充分混合，然后将其表面涂覆在具有零光功率且均匀厚度为2.5毫米的透镜上。具有或不具有任何视力矫正能力的OD的涂覆处理可以遵循标准的制造工艺。圆形镜片毛坯具有70毫米的直径。该涂覆过程可以借助浸涂，喷涂，旋涂或其他标准涂覆方法来进行。作为示例，染料涂覆的厚度通常可以在1微米与80微米之间。由于染料涂覆很薄，这些染料的浓度范围可以在20微摩尔与20,000微摩尔之间。该圆盘可被执行后处理，例如涂覆处理(例如防刮，防眩，防雾)，并且可以被切割成期望的几何形状。如果凭借CIE D65照明来观察，第二玫瑰色着色的OD的明度CPM是56或者介于30与70之间。OD的明视和暗视透光率分别是28％和34％，或者全都介于10％与50％之间。
图13的曲线图1300示出了OD的透射光谱1310(从380纳米到780纳米的四色透射光谱)中的通带1370，通带1380，通带1390和通带1391。一个通带1370具有短于440纳米的峰值透射波长，两个通带1380、1390具有介于440纳米与610纳米之间的峰值透射波长，其中一个通带的峰值波长要比另一个通带的峰值波长短至少10纳米，以及至少一个通带1391具有长于610纳米的峰值波长。在长于591纳米的波长上有可能存在至少一个吸收峰位。
图13中的OD的四色透射光谱1310显示了夹在两个通带130、1390之间的阻带1340，其中所述两个通带以440纳米与610纳米之间的波长为中心，并且该阻带的吸收谱带具有大小为至少5纳米(包括8纳米)的80％峰宽。80％的吸收峰宽是80％的峰值吸收光谱的吸收谱带宽度。80％的透射峰宽是80％的峰值透射光谱的通带宽度。80％的峰宽是更流行的FWHM(半峰宽)的一个简单数值变体。
对于光谱1310来说，相应的阻带1340以490纳米为中心，其局部透射谷位处于大约37％，并且局部吸收峰位处于63％。由此，80％的吸收峰宽具有处于63％x80％＝50％的吸收率，或者其透射率对等地处于50％。因此，以490纳米为中心且具有50％的吸收率的阻带的全宽约为10纳米。由此，在阻带上，80％的吸收峰宽是10纳米。
至少一个通带1391以571纳米与780纳米之间的波长为中心，并且其峰值透射率要高于以介于380纳米与570纳米之间的波长为中心的至少一个通带1370、1380、1390的峰值透射率。举例来说，位于395纳米的阻带1320，位于438纳米的阻带1330，位于490纳米的阻带1340，位于520纳米的阻带1392，位于570纳米的阻带1350，位于590纳米的阻带1360以及位于780纳米的阻带1394都是在图13中示出的阻带。这等同于说，这些阻带以所标识的这些波长为中心或是具有位于这些波长处的吸收峰位。作为示例，位于380纳米的通带1395，位于410纳米的通带1370，位于475纳米的通带1380，位于505纳米的通带1390，位于535纳米的通带1393，位于585纳米的通带1396以及位于670纳米的通带1391都是图13中示出的通带。这等同于说，这些通带以所标识的这些波长为中心或者具有位于这些波长处的透射峰位。
图14示出的是显示了对照图13描述的第二玫瑰色着色的OD的比色效果的曲线图1400。细实线、细虚线和实心圆分别标记的是针对红绿CVD观察者的肉眼的饱和孟塞尔色域，柔和孟塞尔色域以及WP 1410。粗实线、粗虚线和实心方形分别标记的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域1420，柔和孟塞尔色域1430以及WP 1440。OD的WP1440在＜u,v>坐标中朝着红色偏移了0.036个距离单位(或者更具体地说介于0.001与0.2之间的距离单位)。在装饰性方面，该OD可被着色成玫瑰色，与图9和10中着色成强红色的OD相比，其保留了最初的白色或非常柔和的色彩。柔和孟塞尔色域1430和饱和孟塞尔色域1420同样会朝着黄色、黄红色或红色偏移。特别地，暖色(例如红色，粉红色，橙色)的红色偏移最大。非原色和非冷色(例如黄色，紫色)的红色偏移少于暖色。如果有一些冷色(例如绿色，青色，蓝色)发生红色偏移，那么其红色偏移幅度是最小。而其他冷色的红色偏移则是难以察觉或者没有达到JND的。此外，一些绿色、青色和蓝色会保留其原始色彩。很多饱和的青色和一些绿色色调可能会被增强，由此更加饱和。
第二玫瑰色着色的OD具有大小为77.4％或者更具体地说是介于20％与100％之间的RGLI色差百分比。就针对柔和孟塞尔色域1430的色调偏移(HS)CPM而言，OD分别会将一些绿色、黄绿色、黄色和一些蓝色色调变成黄绿色、黄色、橙色和紫色色调或类似色调。就针对饱和孟塞尔色域1420的色调偏移(HS)CPM而言，OD分别会将一些黄绿色，黄色和橙色色调变成黄色，橙色和红色色调或类似色调。HS CPM保留了处于柔和和饱和色彩集合或色域中的所有其他色调。由于具有最小的HS，因此，与图9和10中示出的红色着色的OD相比，该实施例更好地保留了用肉眼查看的原始色调。
与图9和图10中的红色着色的OD一样，由于第二玫瑰色着色的OD能为用户减小相邻色彩混淆线之间的色彩距离，因此，所述OD及其色彩感知的红色偏移色域1420、1430进一步提升了红色弱或红色盲的人的色彩识别/辨别力。与图9和10中红色着色的OD一样，相对于中间的最小麦克亚当椭圆，第二玫瑰色着色的OD对色彩感知色域进行了偏移，由此更好地在暖色色调端与相邻或距离较远的麦克亚当椭圆相交。因此，第二玫瑰色着色的OD可以提升绿色觉异常者和红色觉异常者的色彩辨别力。在通过第二玫瑰色着色的OD查看时，红色色彩集合和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是2.0或者介于0.5与4.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是1.6或者介于0.5与4.0之间。通过增大红色、绿色以及衍生色彩之间的LD，尤其是以石原色盲测试中的红绿LD为目标，所述第二玫瑰色着色的OD允许红色觉异常者，绿色觉异常者以及正常人更好地辨别先前混淆的红色、绿色以及衍生色彩。
图15示出的是以蓝色着色的光学设备(OD)的形式实现的光学设备的透射光谱1510的曲线图1500，其中所述设备被称为蓝色着色的OD。对于患有CVD的人和具有正常色觉的人来说，该OD可以增强其红绿色辨别力。该OD可以用五种窄光谱吸收染料来构造，其中这些染料的吸收峰位处于大约475纳米1520、570纳米1530、590纳米1540、615纳米1550以及665纳米1560。
蓝色着色的OD可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成，它是一种适用于眼科，窗户以及其他通用应用的光学透明塑料。该染料被混合并模制(即灌输)成具有3毫米的均匀厚度的OD，即直径为68毫米的圆盘。对于在该OD中使用的每一种着色剂来说，其每3毫米吸收厚度的浓度介于0.1与300微摩尔之间。与之前描述的其他复合和模制塑料一样，所述圆盘会被执行后处理(例如抛光，涂层，研磨和切割)，以便满足产品需求。在CIE D65的光照下，蓝色着色的OD的明度CPM是40或者介于20与60之间。所述OD的明视和暗视透光率分别是13％和17％，或者全都介于5％与70％之间。
图15的曲线1500示出了从380纳米到780纳米的透射光谱1510(四色透射光谱1510)中的4个通带1570、1580、1590、1591。至少一个通带1570具有小于479纳米的峰值透射波长，至少一个通带1580具有介于480纳米与570纳米之间的峰值透射波长，至少一个通带1590具有介于571与660纳米之间的峰值透射波长，以及至少一个通带1591具有大于661纳米的峰值波长。通带1590、1591可以以571纳米与780纳米之间的波长为中心，并且其峰值透射率要高于以380纳米与570纳米之间的波长为中心的通带1570、1580的峰值透射率。以480纳米与570纳米之间的波长为中心的一个或多个通带1580的峰值波长要比以571纳米与660纳米之间的波长为中心的一个或多个通带1590的峰值波长短至少40纳米。以630纳米与780纳米之间的波长为中心的至少一个阻带的峰值吸收率要高于以380纳米与630纳米之间的波长为中心的至少一个阻带的峰值吸收率。阻带中心等同于该阻带的峰值吸收波长。通带中心等同于该通带的峰值透射波长。
图16示出的是显示了对照图15描述的蓝色着色的OD的比色效果的曲线图1600。细实线、细虚线和实心圆分别标记的是针对红绿CVD观察者的肉眼的饱和孟塞尔色域，柔和孟塞尔色域以及WP 1610。粗实线、粗虚线和实心方形分别标记的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域1620，柔和孟塞尔色域1630以及WP 1640。所述OD的WP 1640在<u,v>坐标上会从中性朝着蓝色偏移0.049个距离单位或是介于0.001与0.2之间的某个距离单位。柔和色域1630和饱和色域1620同样会朝着蓝色偏移。很多饱和的青色、蓝色和黄色会保持其原始色彩感知性。所述蓝色着色的OD具有大小为59.7％或者介于10％与100％之间的RGLI色差百分比。在针对柔和孟塞尔色域1630的色调偏移(HS)CPM方面，OD分别会将黄色、一些绿色和一些红色变更成近乎中性、青色和紫色色调或类似色调。对于其他的孟塞尔柔和色域1630和饱和孟塞尔色域1620，OD会保留其色调。与图9和10中指定的红色着色的OD相比，由于HS很小，该配置可以保留通过肉眼看到的原始色调。
与图9和10中红色着色的OD一样，相对于中间的最小麦克亚当椭圆，蓝色着色的OD偏移了色彩感知色域，由此更好地在冷色调端与相邻或距离更远的麦克亚当椭圆相交。该OD可以提升绿色觉异常者和红色觉异常者的色彩辨别力。在通过蓝色着色的OD查看时，红色和绿色色彩集合的的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合表示这些色彩时，红绿LD是-1.4或者介于-4.0与0.8之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合表示这些色彩时，红绿LD是-1.0或者介于-4.0与-0.6之间。通过增大先前混淆的红色、绿色和衍生色彩之间的LD，蓝色着色的OD允许红色觉异常者、绿色觉异常者和正常人更好地辨别这些色彩。通过将绿色色彩集合的明度设置的比红色色彩集合的明度更高，OD克服了在只用肉眼查看时红色色彩集合的明度高与绿色色彩集合的明度的原始明度差。
图17示出的是显示了暴露于不同照明条件的光学设备的透射光谱1710、1720、1730的曲线图1700。该黄色着色的OD显现出光致变色性，并且被称为第一光致变色OD。该OD增强了CVD患者和具有正常色觉的人的红绿色辨别力。虚线是处于非UV或低UV人工照明(例如CIE F11荧光照明)下的OD的透射光谱1720。点划线是光致变色着色剂在日光照明(例如CIE D65)下的透射光谱1710，作为持续透射光谱1720(虚线)的补充，该光谱会在暴露于日光或别的UV源的时候出现。光致变色染料被UV源激活。实线示出了在日光下(包括阴天照明下)的OD的合成或有效透射光谱1730。对于同时存在荧光照明和日光的照明条件来说，在380纳米与780纳米之间的每一个波长上，OD的任何合成透射光谱都会被限制在实线光谱1730与虚线光谱1720之间。纯日光照射光谱1730是下限，并且纯的非UV或低UV光照射光谱1720是上限。纯的非UV或低UV光透射光谱1720可以用三种非光致变色染料来构造，其中这些染料的吸收峰位处于大约475纳米1740、595纳米1750以及645纳米1760。两种光致变色染料将被使用，并且在其被UV源激活时，其吸收峰位分别处于大约490纳米1770和575纳米1780。在被激活的时候，至少一种光致变色染料具有介于380纳米与540纳米之间的吸收峰位，例如吸收峰位1770。在被激活的时候，至少一种光致变色染料具有介于541纳米与780纳米之间的吸收峰位，例如吸收峰位1780。
在UV源(例如日光)下，曲线图1700显示了处于OD的透射光谱中的至少4个通带1791、1792、1793、1794或者显示了从380纳米到780纳米的至少四色透射光谱，其中所述光谱由实线表示。至少一个通带的峰值透射波长小于440纳米1791，至少一个通带的峰值透射波长介于480纳米与570纳米之间1792，至少一个通带的峰值透射波长介于571纳米与670纳米之间1793，以及至少一个通带的峰值波长大于671纳米1794。对于图17来说，一个通带基本上以415纳米1791为中心，一个通带基本上以515纳米1792为中心，一个通带基本上以630纳米1793为中心，以及一个通带基本上以690纳米为中心1794。以480纳米与570纳米之间的波长为中心的一个或多个通带1792的峰值透射波长要比以571纳米与670纳米之间的波长为中心的一个或多个通带1793的峰值透射波长短至少40纳米。571纳米与780纳米之间的最低透射率要高于380纳米与570纳米之间的最低透射率。
非UV或低UV源是本质上不会激活光致变色染料的任何光源，例如CIE F11，F2以及F7。UV源是本质上会激活光致变色染料的任何光源，例如日光。
在480纳米至570纳米的OD透射光谱内部，只被任一非UV或低UV源照射时的至少一个通带的峰值透射率要比至少被任一UV源照射时的至少一个通带的峰值透射率高至少2％。
在520纳米到620纳米的OD透射光谱内部，至少被任一UV源照射时的至少一个阻带的FWHM要比只被任一非UV或低UV源照射时的至少一个阻带的FWHM宽至少2纳米。
举例来说，在图17中，被CIE F11照射且透射峰位基本上以520纳米为中心的通带1795要比被CIE D65照射且基本上以515纳米为中心的通带1792的透射峰位高大约10％。
作为示例，在图17中，被CIE D65照射且基本上以595纳米为中心的阻带的FWHM要宽于被CIE F11照射且同样基本上以595纳米为中心的阻带的FWHM。
光致变色染料在化学上可被归类为吡咯嗪，萘并吡喃或其他类型。通过添加光致变色染料，可以对OD在非UV或低UV以及日光照射下的装饰性着色执行色彩平衡，以使采用单遍和/或两遍着色的OD装饰性着色在多种照明环境下具有可接受的色度，例如淡黄色，蓝色，红色，绿色或其他柔和色彩。
通过使用光致变色和非光致变色着色剂来修改OD的透射光谱，可以将处于不同光照条件下的OD的装饰性着色设计和构造成在所有这些照明条件(或是这些照明条件的子集)下都是色彩恒定的。光致变色和非光致变色染料可以调谐透射光谱，由此在不同的光照条件下(例如日光和荧光灯)实现CPM的高性能化。
很多方法可以将光致变色染料引入OD之上或之中。光致变色染料通常需要在分子级具有足够空间以允许光致变色染料改变物理结构的柔性衬底基质(substrate matrix)。这些需求可以通过以下处理来实现：将两种光致变色染料注入光学单体(例如MMA(甲基丙烯酸甲酯)树脂混合物)中，然后以期望的规格(例如机械，几何和光学要求)来进行UV或热固化。光致变色染料还可以被引入一个或多个基质层中，然后将其层压或夹在其他层之间。此外，光致变色染料还可以用喷涂、旋涂、浸涂或其他涂覆方法涂覆在层的表面上。化学添加剂(例如硅氧烷)和其他树脂可以与基质一起使用，以便改变OD衬底的化学结构，并且由此改善光致变色染料的性能。
对于第一光致变色OD来说，可以采用与针对光致变色染料的方式相同的方式来将非光致变色染料引入OD衬底。就非光致变色染料的适当性能而言，针对衬底的分子结构的需求并不那么严格。非光致变色染料可以分别通过涂覆或混合或者通过其他众所周知的制造方法而被引入到与光致变色染料所对应的光学层相同或不同的光学层之上或之中。这里描述的针对OD的后处理也是可以应用的，例如表面涂层，固化，切割，研磨和抛光。
如果在没有激活光致变色染料的情况下在CIE F11照明条件下进行观察，那么第一光致变色OD的明度CPM为44，而使用肉眼时的是57。等效地，在CIE F11照明条件下，OD的明度是用肉眼时的77％，或者所述明度是77或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是56％和50％，或者全都介于30％与90％之间。如果在CIE D65照明(在激活了光致变色染料的情况下)下来查看，第一光致变色OD的明度CPM为70，而用肉眼时的是96。等效地，在CIE D65照明条件下，OD的明度是用肉眼时的73％，或者所述明度是73或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是45％和43％，或者全都介于20％与90％之间。
当照明体从CIE F11切换到CIE D65时，无论是否存在一种或多种光致变色染料，OD的明视透射率差都在40％以内。
当照明体从CIE F11切换到CIE D65时，无论是否存在一种或多种光致变色染料，OD的暗视透射率差都在40％以内。
图18a示出的是显示了第一光致变色OD在被F11照明体照射以及具有绿色弱观察者的情况下的比色效果的曲线图1800a，其中M锥体的红色偏移是10纳米。图18b示出的是显示了第一光致变色OD在被D65照明体照射并具有相同的绿色弱观察者的情况下的比色效果的曲线图1800b。
对于图18a和18b而言，细实线、细虚线和实心圆分别标记了针对红绿CVD观察者的肉眼的饱和孟塞尔色域1840a、1840b，柔和孟塞尔色域1850a、1850b以及WP 1820a，1820b。粗实线、粗虚线和实心方形分别标记了针对使用OD查看的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域1830a、1830b，柔和孟塞尔色域1860a、1860b以及WP 1810a、1810b。所使用的是选定的柔和和饱和孟塞尔色。
对于图18a来说，OD的WP1810a在<u,v＞坐标中从中性点1820a偏移了0.01个距离单位或是介于0.001与0.2之间的某个距离单位。对于图18b来说，OD的WP 1810b在<u,v＞坐标中从中性点1820b偏移了0.012个距离单位或是介于0.001与0.2之间的某个距离单位。
对于没有激活光致变色染料(包括使用此类染料)且处于日光下的OD来说，与处于日光下且激活了光致变色染料的OD的WPS 1810b相比，其WP差不多偏移了至少0.005个距离单位。WPS会趋向于蓝色，青色，绿色，黄绿色，黄色，黄红色，红色，紫色或大体上是这些色调。当照明体从CIE F11切换到CIE D65时，无论是否使用或激活任何光致变色染料，OD的WPS在uv坐标中的差异均处于0.2以内。
在通过CIE F2、D65或F11照明时，与肉眼(即色度适配中性色)相比，OD的至少一个单遍着色WP(即单遍的装饰性着色)是非红色的。“与肉眼相比为非红色”指的是OD的WP的u值在某种照明体照射下小于肉眼的u值(相当于肉眼的WP)。
在CIE F11照射下，第一光致变色OD的RGLI色差百分比是17.1％，或者介于5％与70％之间。柔和和饱和色域1860a、1830a都会最低限度地朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，无论是否用OD查看，色调在很大程度上都会保持不变。由此将会保持色调。在CIED65照明体照射下，第一光致变色OD的RGLI色差百分比是41.0％，或者介于5％与70％之间。柔和和饱和色域1860b、1830b都会最低限度地朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，无论是否用OD查看，所有色调在很大程度上都保持不变。由此保持了色调。
当照明体从CIE F11切换到CIE D65时，OD的RGLI色差百分比的差别处于50％以内，其与任何光致变色染料的存在和/或激活无关。
在由CIE D65光照并通过第一光致变色OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合表示这些色彩时，所述红绿LD是1.9或者介于0.5与4.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是1.8或者介于0.5与4.0之间。在由CIE F11光照并通过第一光致变色OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合表示这些色彩时，所述红绿LD是1.6或者介于0.5与4.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是1.7或者介于0.5与4.0之间。第一光致变色OD通过增大先前混淆的红色、绿色和衍生色彩集合之间的LD而允许红色觉异常者、绿色觉异常者以及正常人更好地辨别这些色彩集合。对于石原和孟塞尔色彩集合来说，在通过OD查看的情况下，当照明体从CIE F11切换到CIED65时，红绿LD的差别处于3.5以内，其与任何光致变色染料的存在和/或激活无关。
图19示出的是显示了以黄色着色的OD的形式实现的光学设备在暴露于各种光照条件下的透射光谱1910、1920、1930的曲线图1900。该OD显现出了光致变色性，并且被称为第二光致变色OD。对于患有CVD的人和具有正常色觉的人来说，该OD可以增强其红绿色辨别力。作为非UV源或低UV源的另一个示例，虚线是该OD在CIE F2荧光光照下的透射光谱1920。点划线是一种或多种光致变色着色剂在D65日光照射下的透射光谱1910，作为持续透射光谱1920(虚线)的补充，该光谱会在暴露于日光或别的UV源的时候出现。实线显示了在日光下(包括阴天照明)的OD的合成或有效透射光谱1930。对于同时存在荧光照明和日光的照明条件来说，在380纳米与780纳米之间的每一个波长上，OD的任何合成透射光谱都会被限制在实线光谱1930与虚线光谱1920之间。非UV或低UV(例如荧光灯照亮的)透射光谱1920可以用四种非光致变色染料来构造，其中这些染料的吸收峰位处于438纳米1940、475纳米1950、585纳米1960以及645纳米1970。在被激活的时候，至少一种光致变色染料具有介于520纳米与780纳米之间的吸收峰位，例如吸收峰位1980。
在UV源(例如日光)照射下，曲线图1900显示了处于透射光谱1930或者至少处于从380纳米到780纳米的四色透射光谱中的至少4个通带1990、1991、1992、1993、1994，其中所述光谱是用实线表示的。至少一个通带1990的峰值透射波长短于440纳米，至少两个通带1990、1991的峰值透射波长短于495纳米，至少四个通带1990、1991、1992、1993的峰值透射波长短于595纳米，其中至少一个通带的峰值透射波长比另一通带的峰值透射波长至少长5纳米，至少一个通带1994的峰值波长大于596纳米。对于光谱1930来说，一个通带1990大体上以405纳米为中心，一个通带1991大体上以450纳米为中心，一个通带1992大体上以510纳米为中心，一个通带1993大体上以545纳米为中心，以及另一个通带1994大体上以690纳米为中心。530纳米与780纳米之间的最低透射率要高于380纳米与529纳米之间的最低透射率。
在380纳米到780纳米的OD透射光谱以内，在被任一非UV或低UV源照射时的至少一个通带1995(也就是去激活的光致变色染料)的峰值透射率要比至少被一个UV源照射时的至少一个通带(1993)的峰值透射率高2％。在520纳米到620纳米的OD透射光谱以内，在至少被任一UV源照射时的至少一个阻带1960的FWHM要比在被任一非UV或低UV源照射时的至少一个阻带(1996)的FWHM宽至少2纳米。
作为示例，在图19中，被CIE F2(非UV或低UV源)照射且大体上以545纳米为中心的通带1995的透射峰位要比同样在大体上以545纳米为中心且被CIE D65照射的通带1993的透射峰位高大约6％。作为示例，在图19中，被CIE D65照射且大体上以585纳米为中心阻带1960的FWHM要比被CIE F2照射且同样在大体上以585纳米为中心的阻带1996的FWHM宽大约10纳米。
所使用的是一种或多种光致变色染料，并且在被UV源激活时，所述染料具有位于大约590纳米的吸收峰位1980。光致变色和非光致变色着色剂都可以借助先前描述的构造方法而被引入到OD衬底之中或所述OD衬底之上。
在凭借CIE F2照明条件查看时，如果没有激活光致变色染料，那么第二光致变色OD的明度CPM是59，而通过肉眼得到的明度CPM是81。同样，在CIE F2照明条件下，OD的明度是肉眼时的明度的72％，或者是72抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率全都介于5％与95％之间。在凭借CID D65照明条件查看时，如果激活了光致变色染料，那么第二光致变色OD的明度CPM是72，而用肉眼时的明度CPM是96。同样，在CIE D65照明条件下，OD的明度是用肉眼时的明度的75％，或者是75，抑或是介于50与100之间。所述OD的明视和暗视透光率全都介于5％与95％之间。当照明体从CIE F2切换到CIE D65时，无论是否存在和/或激活任何光致变色染料，OD的明视透射率差异都处于40％以内。
图20a示出的是显示了在F2照明体照射下的相对于绿色弱观察者的第二光致变色OD的比色效果的曲线图2000a，其中M锥体的红色偏移是15纳米。在这里使用了选定的柔和和饱和孟塞尔色域。在＜u,v>坐标中，OD的WP 2010a从中性2020a偏移了0.007个距离单位，或者偏移了介于0.001与0.2之间的某个距离单位。
对于没有激活光致变色染料(包括使用此类染料)且处于日光下的OD来说，与处于日光下且激活了光致变色染料的OD的WPS 2010b相比，其在<u,v>坐标中偏移了差不多至少0.003个距离单位。
图20b示出的是显示了被D65照明体照射且相对于同一个绿色弱观察者的第二光致变色OD的比色效果的曲线图2000b。在<u,v>坐标中，OD的WP 2010b会从中性2020b朝着黄色偏移0.013个距离单位，或者偏移介于0.001与0.2之间的某个距离单位，由此为OD产生柔和的黄色单遍装饰性着色。
当照明体从CIE F2切换到CIE D65时，无论是否使用和/或激活任何光致变色染料，在uv坐标中，OD的WPS差异都处于0.2以内。在通过CIE F2、D65和/或F11照明时，与肉眼(也就是色度适配的中性色)相比，OD的至少一个单遍着色WP(即单遍的装饰性着色)是非红色的。
对于图20a和20b来说，细实线、细虚线和实心圆标记的是针对使用肉眼的红绿CVD观察者2020a，2020b的饱和孟塞尔色域2040a、2040b，柔和孟塞尔色域2050a、2050b和WP。粗实线、粗虚线和实心方形标记的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域2030a、2030b，柔和孟塞尔色域2060a、2060b以及WP2010a、2010b。
在CIE F2照明条件下，第二光致变色OD的RGLI色差百分比是48.6％，或者介于10％与90％之间。柔和色域2060a、2030a全都最低限度地朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，在使用和未使用OD查看时，色域色调都会大体上保持不变。由此保持了色调。在由CIED65照明体照射的情况下，第二光致变色OD的RGLI色差百分比是40.9％，或者介于10％与90％之间。柔和和饱和色域2060b、2030b都以最低的限度朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，在使用和未使用OD查看时，色域色调大体上保持不变。由此保持了色调。
当照明体从CIE F2切换到CIE D65时，无论是否使用和/或激活任何光致变色染料，OD的RGLI色差百分比差异都处于在50％以内。
当在CIE D65照明条件下通过第二光致变色OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)当通过选定的孟塞尔色彩集合表示这些色彩时，所述红绿LD是2.3或者介于0.5与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是2.1或者介于0.5与5.0之间。当处于CIE F2照明条件且通过第二光致变色OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是2.5或介于0.5到5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是2.0或者介于0.5与5.0之间。第二光致变色OD通过增大先前混淆的红色、绿色和衍生色彩之间的LD而允许红色觉异常者、绿色觉异常者以及正常人更好地辨别这些色彩。相比之下，如果在CIE D65照明体照射下使用肉眼，那么红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔红色和绿色色彩集合表示这些色彩时，所述红绿LD是0.9；和(2)在通过选定的石原红色和绿色色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是-0.5。在通过OD查看的情况下，对于石原和孟塞尔色彩集合，无论是否存在光致变色染料，当照明体从CIE F2切换到CIE D65时，红绿LD的差异都处于4.5之内。
图21示出的是显示了以色彩恒定的光学设备(OD)的形式实现的光学设备的透射光谱2110的曲线图2100。该OD被称为第一色彩恒定OD。该OD增强了患有CVD的人以及正常色觉的人的红绿色辨别力。凭借包括荧光和自然照明(例如日光)在内的多种光源，在没有使用铬着色剂的情况下，该OD显现出了单遍和/或两遍装饰性着色(包括中性着色或近中性着色)的色彩一致性。铬着色剂是可被诱导以改变其光学特性的染料、颜料及其他着色剂。铬着色剂包括光致变色、热致变色以及电致变色等等。在通过OD观看时，装饰性着色还可以包括观察者色觉的WP(白点)。色彩一致性指的是色貌在不同查看环境(包括不同照明体)下的明度，色调和/或色度相同或近乎相同。
透射光谱2110可以用三种非铬染料来构造，其中所述染料的吸收峰位处于大约460纳米2120、580纳米2130以及610纳米2140。该光谱可被设计和构造成是不变的，也即不发色的(not chromic)。非铬染料可以用于改变透射光谱，以便在不同的光照条件下(例如日光，荧光和LED光)实现CPM的高性能化。这些非铬着色剂可以用多种制造方法引入到具有适当光学特性的衬底之中或衬底之上，例如将染料混合到衬底中以及将衬底模塑成型，借助浸渍、喷涂和/或旋涂来涂覆衬底，或者将着色剂层层压在其他衬底层之间。关于OD的众所周知的后处理都是可以应用的，例如表面涂层，固化，切割，研磨和抛光。无论采用何种制造方法或几何尺寸或后处理，OD都包含了如图21所示的有效透射光谱。
图21示出的是显示了OD的透射光谱2110中或者至少是从380纳米到780纳米的四色透射光谱中的至少4个通带2150、2160、2170、2180的曲线图2100。至少一个通带2160的峰值透射波长短于460纳米；至少两个通带2160、2170的峰值透射波长短于540纳米，至少三个通带2160、2170、2150的峰值透射波长短于640纳米，至少四个通带2160、2170、2150，2180的峰值透射波长短于780纳米，具有最大峰值透射波长的通带2180在波长方面要比具有第二最长峰值透射波长的通带2150长至少10纳米。
对于光谱2100来说，一个通带2160大体上以405纳米为中心，一个通带2170大体上以505纳米为中心，一个通带2150大体上以600纳米为中心，以及另一个通带2180大体上以680纳米为中心。460纳米与540纳米之间的平均透射率要高于550纳米与600纳米之间的平均透射率。
在依靠CIE F11照明来进行查看的情况下，第一色彩恒定OD的明度CPM是41，其中用肉眼得到的明度CPM是57。同样，在CIE F11照明条件下，OD的明度是肉眼得到的明度的72％，或者所述明度是72，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是48％和52％，或者全都介于5％与95％之间。在依靠CIE F2照明来进行查看的情况下，第一色彩恒定OD的明度CPM是55，其中用肉眼得到的明度CPM是81。同样，在CIE F2照明条件下，OD的明度是肉眼得到的明度的68％，或者所述明度是68，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是39％和51％，或者全都介于5％与95％之间。在依靠CIE D65照明来进行查看的情况下，第一色彩恒定OD的明度CPM是71，其中用肉眼得到的CPM明度是96。同样，在CIED65照明条件下，OD的明度是肉眼得到的明度的74％，或者所述明度是74，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是47％和54％，或者全都介于5％与95％之间。当照明体在CIE D65、F2和F11之间变化时，OD的明视透射率的变化在40％以内。当照明体在CIED65、F2和F11之间变化时，OD的暗视透光率的变化在40％以内。
图22a示出的是显示了第一色彩恒定OD在F11照明体照射下的比色效果的曲线图2200a。在这里使用了选定的柔和和饱和孟塞尔色域。在<u,v>坐标中，OD的单遍装饰性着色2210a会从中性色2220a近乎不可察觉地偏移0.003个距离单位，或者偏移某个介于0.001与0.2之间的距离单位。OD的WP 2210a的色调会朝着大体上黄色、黄红色、红色或紫色的色调偏移。
图22b示出的是显示了第一色彩恒定OD在F2照明体照射下的比色效果的曲线图2200b。在这里使用了来自图22a的相同的柔和和饱和孟塞尔色域。在<u,v>坐标中，OD的单遍装饰性着色2210b会从中性色2220b开始最低限度地偏移0.008个距离单位，或者偏移某个介于0.001与0.2之间的距离单位。所述OD的WP 2210b的色调朝着大体上蓝色、青色或紫色的色调偏移。
图22c示出的是显示了第一色彩恒定OD在D65照明体照射下的比色效果的曲线图2200c。在这里使用了来自图22a和22b的相同的柔和和饱和孟塞尔色域。在<u,v>坐标中，OD的单遍装饰性着色2210c会从中性色2220c开始最低限度地偏移(WPS)0.007个距离单位，或者偏移某个介于0.001与0.2之间的距离单位。所述OD的WP 2210c的色调会朝着大体上绿色、黄绿色、黄色或黄红色的色调偏移。
在图22a、22b和22c中，细实线、细虚线和实心圆标记的是针对使用肉眼的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域2240a、2240b、2240c，柔和孟塞尔色域2250a、2250b、2250c以及WP2220a、2220b、2220c。粗实线、粗虚线和实心方形标记的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者或正常人的饱和孟塞尔色域2230a、2230b、2230c，柔和孟塞尔色域2260a、2260b、2260c以及WP 2210a、2210b、2210c。当照明体在CIE D65、F2与F1之间变化时，OD的WPS在uv坐标中的变化处于0.2以内。
与被CIE D65 2210c，2220c和/或CIE F11 2210a，2220a照射时相比，在被CIE F2照射时，OD的单遍WP 2210b(也就是单遍的装饰性着色)更蓝，其与肉眼WP 2220b的v值相比具有更小的(或不那么大的(less larger))v值。与被D65和/或F1照射时相比，在被CIE F2照射时，OD的装饰性着色显现的更蓝或者不那么黄。更蓝意味着色彩更偏向于蓝色，也就是朝着蓝色的方向，但是未必会达到蓝色。变得更蓝等价于不那么黄，因为蓝色和黄色是相反的色彩。对于变得更黄而言，反之亦然。
与被CIE D65 2210c，2220c和/或CIE F2 2210b，2220b照射时相比，在被CIF F11照射时，OD的单遍WP 2210a将会变得更红，并且与肉眼WP 2220a的u值相比具有更大(或者不那么小)的u值。与被D65和/或F2照射时相比，在被CIE F11照射时，OD的单遍装饰性着色会显现得更红或者不那么绿。更红意味着色彩更偏向于红色，也就是朝着红色的方向，但是未必会达到红色。更红等价于不那么绿，因为红色和绿色是相反的色彩。对于变得更绿而言，反之亦然。
在CIE F11照射下，第一色彩恒定OD的RGLI色差百分比是20.9％，或者介于10％与90％之间。柔和和饱和的蓝色色彩都近乎不可察觉地朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色调都保持不变。由此保持了色调。在CIE F2照射下，第一色彩恒定OD的RGLI色差百分比是54.1％，或者介于10％与90％之间。柔和色域2260b会最低限度地朝着蓝色偏移。饱和色域2230b没有朝着蓝色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色调几乎会完全保持相同。由此保持了色调。在CIE D65照射下，第一色彩恒定OD的RGLI色差百分比是41.5％，或者介于10％与90％之间。柔和和饱和的蓝色色彩都会最低限度地朝着黄色或黄绿色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色调几乎完全保持不变。由此保持了色调。当照明体在CIE F2、D65和F11之间变化时，OD的RGLI色差百分比的变化处于60％以内。
在凭借CIE D65照明并通过第一色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔红色和绿色色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是1.3或者介于0.5与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原红色、绿色色彩集合来表示这些色彩时，所述红绿LD是1.5或者介于0.5与5.0之间。在凭借CIE F11照明并通过第一色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩来表示这些色彩时，所述红绿LD是1.0或者介于0.5与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩来表示这些色彩时，所述红绿LD是1.1或者介于0.5与5.0之间。在凭借CIE F2照明并通过第一色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩来表示这些色彩时，所述红绿LD是0.9或者介于0.5与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩来表示这些色彩时时，所述红绿LD是0.8或者介于0.5和5.0之间。
如果通过OD查看，那么对于石原和孟塞尔色彩集合来说，当照明体在CIE F2、D65和F11之间变化时，红绿LD的变化处于5.0之内。
第一色彩恒定OD通过以下处理来允许红色觉异常者、绿色觉异常者以及正常人更好地辨别先前混淆的红色、绿色以及衍生色彩：(1)增大RGLI色差；和/或(2)增大孟塞尔和/或石原红色和绿色色彩集合之间的LD(明度差)。第一色彩恒定OD被认为是色彩恒定的，因为在不同的照明环境下，所述单遍装饰性着色之间的色差都是最小的。在装饰性方面，第一色彩恒定OD被认为是可接受的，因为装饰性着色的WPS(包括在不同的照明环境下)是最小的(例如比来自肉眼的WPS小0.10)，和/或装饰性着色具有可接受的色调，例如黄色，蓝色，绿色或红色。
图23示出的是图示了以色彩恒定的OD的形式实现的光学设备的透射光谱2310的曲线图2300。该OD被称为第二色彩恒定OD。该OD增强了患有CVD的人以及正常色觉的人的红绿色辨别力。凭借包括荧光和自然照明(例如日光)在内的多种光源，在没有使用铬着色剂的情况下，该OD也显现出了单遍和/或两遍装饰性着色(包括中性着色或近中性着色)的色彩一致性。透射光谱2310可以用五种非铬染料来构造，其中所述染料具有位于大约425纳米2320、460纳米2330、490纳米2340、580纳米2350和610纳米2360的吸收峰位。该光谱可被设计和构造成是不变的，也即不发色的。非铬染料同样被用于改变透射光谱，以便在不同光照条件下(例如日光，荧光和LED光)实现CPM的高性能化。对于该OD中使用的每一种着色剂来说，其在所述着色剂的每2毫米的吸收厚度中的浓度介于0.1与250微摩尔之间。
图23示出的是显示了OD的透射光谱2310中或者至少从380纳米到780纳米的四色透射光谱中的至少4个通带的曲线图2300。阻带以425纳米2320、460纳米2330、490纳米2340、535纳米2370、580纳米2350以及610纳米2360为中心。通带则以380纳米2380、450纳米2381、475纳米2382、510纳米2383、600纳米2384和670纳米2385为中心。
光谱2310具有峰值透射波长短于460纳米的至少一个通带(即通带2380、通带2381这两个在曲线图2300中显示的通带)，峰值透射波长介于461纳米与540纳米之间的至少一个通带(即通带2382、通带2383这两个在曲线图2300中显示的通带)，峰值透射波长长于541纳米的至少两个通带2384、2385，以及至少为5纳米的位于所有成对的相邻通带中心之间的间隔。作为示例，以450纳米2381和475纳米2382为中心的通带是一对相邻通带中心。以475纳米2382和510纳米2383为中心的通带同样是一对相邻通带中心。500纳米与550纳米之间的平均透射率要高于570纳米与590纳米之间的平均透射率。
比450纳米2320短的阻带中心可以具有至少30％的峰值吸收率。以550纳米与610纳米之间的波长为中心的最大峰值吸收阻带2350具有至少30％的峰值吸收率。以440纳米与510纳米之间的波长为中心的至少一个阻带2330、2340具有小于85％的峰值吸收率。具有最高透射峰位的通带2383以480纳米与570纳米之间的波长为中心，并且具有大于20％的峰值透射率。至少一个阻带2360是以长于580纳米的波长为中心的。
在凭借CIE F11照明进行查看的情况下，第二色彩恒定OD的明度CPM是40，而肉眼得到的明度CPM则是57。同样，在CIE F11照明条件下，OD的明度是肉眼看到的明度的70％，或者所述照度是70，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是45％和45％，或者全都介于5％与95％之间。在凭借CIE F2照明进行查看的情况下，第二色彩恒定OD的明度CPM是53，而通过肉眼得到的CPM是81。同样，在CIE F2照明条件下，OD的明度是肉眼看到的明度的66％，或者是66，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是37％和45％，或者全都介于5％与95％之间。在凭借CIE D65照明进行观察的情况下，第二色彩恒定OD的明度CPM是69，而通过肉眼得到的CPM是96。同样，在CIE D65照明条件下，OD的明度是肉眼看到的明度的72％，或者是72，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是44％和49％，或者全都处于5％和95％之间。当照明体在CIE D65，F2和F11之间变化时，OD的明度变化在40以内。当照明体在CIE D65，F2与F11之间变化时，OD的暗视透光率的变化处于40％以内。
图24a示出的是显示了第二色彩恒定OD在F11照明体照射下的比色效果的曲线图2400a。在这里使用了选定的柔和和饱和孟塞尔色域。在<u,v>坐标中，OD的WP 2410a从中性色2420a最低限度地偏移0.01个距离单位，或者偏移某个介于0.001与0.2之间的距离单位。OD的WP 2410a的色调从肉眼的WP朝着大体上黄绿色，黄色，黄红色，红色或紫色的色调偏移。
图24b示出的是显示了第二色彩恒定OD在F2照明体照射下的比色效果的曲线图2400b。在这里使用了来自图24a的相同的柔和和饱和孟塞尔色。在<u,v>坐标中，OD的WP2410b从中性色2420b最低限度地朝着蓝色偏移0.002个距离单位，或者偏移某个介于0.001与0.2之间的距离单位。装饰性着色2410b的与肉眼WP 2420b相差的如此之低的WPS可被认为是在视觉上不可察觉的。
图24c示出的是显示了第二色彩恒定OD在D65照明体照射下的比色效果的曲线图2400c。在这里使用了来自图24a和24b的相同的柔和和饱和孟塞尔色。在<u,v>坐标中，OD的WP 2410c从中性色2420c最低限度地偏移0.006个距离单位，或者偏移某个介于0.001与0.2之间的距离单位。OD的WP 2410c的色调会从肉眼WP 2420c朝着大体上绿色，黄绿色，黄色，黄红色或红色的色调偏移。
当照明体在CIE D65，F2和/或F11之间变化时，OD的WPS在uv坐标中的变化处于0.07以内。与被CIE D65 2410c、2420c和/或CIE F11 2410a，2420a照射时相比，在被CIF F2照射时，OD的单遍着色WP单遍WP 2410b(即单遍装饰性着色)将会更蓝，其与肉眼WP 2420b的v值相比具有更小(或是不那么大)的v值。与被D65和/或F11照射相比，在被CIF F2照射的情况下，OD的装饰性着色会显得更蓝或者不那么黄。
对于图24a、b和c来说，细实线、细虚线和实心圆标记的是针对使用肉眼查看的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域2440a、2440b、2440c，柔和孟塞尔色域2540a、2540b、2540c以及WP 2420a、2420b、2420c。粗实线、粗虚线和实心方形标记的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者的饱和孟塞尔色域2430a、2430b、2430c，柔和孟塞尔色域2460a、2460b、2460c以及WP 2410a、2410b、2410c。
在CIE F11照射下，第二色彩恒定OD的RGLI色差百分比是21.7％，或者介于10％与90％之间。柔和和饱和的蓝色色彩都会最低限度地朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的所有色调都大致保持相同。由此保持了色调。在CIE F2照射下，第二色彩恒定OD的RGLI色差百分比是56.2％，或者介于10％与90％之间。柔和和饱和色域2460b、2430b都没有朝着蓝色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色调都几乎完全保持不变，由此保持了色调。在CIE D65照射下，第二色彩恒定OD的RGLI色差百分比是42.5％，或者介于10％与90％之间。柔和和饱和的蓝色色彩都会最低限度地朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色调都几乎完全保持不变，由此可以保持色调。当照明体在CIE F2、D65和F11之间变化时，OD的RGLI色差百分比的变化处于70％以内。
在凭借CIE D65照明并通过第二色彩恒定OD查看时，红色、绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔红色、绿色色彩集合表示这些色彩时，该红绿LD是1.5或者介于0.5与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原红色、绿色色彩集合表示这些色彩时，该红绿LD是1.4或者介于0.5与5.0之间。在凭借CIE F11照明并通过第二色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合表示这些色彩时，该红绿LD是0.9或者介于0.5与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些色彩时，该红绿LD是1.1或者介于0.5与5.0之间。在凭借CIE F2照明且通过第二色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色彩集合表示这些色彩时，该红绿LD是1.0或者介于0.5与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色彩集合来表示这些色彩时，该红绿LD是0.7或者介于0.5与5.0之间。
如果通过OD来查看，那么对于石原和孟塞尔色彩集合来说，当照明体在CIE F2，D65和F11之间变化时，红绿LD的变化处于5.0之内。
第二色彩恒定OD通过以下处理来允许红色觉异常者、绿色觉异常者和正常人更好地辨别先前混淆的红色、绿色和衍生色彩：(1)增大RGLI色差；和/或(2)增大孟塞尔和/或石原红色和绿色色彩集合之间的LD。对于第二色彩恒定OD来说，由于在不同照明环境下，所描述的单遍装饰性着色(WP)之间的色差极小(例如肉眼WPS小于0.07)和/或装饰性着色具有可接受的色调(例如黄色，蓝色或绿色)，因此，所述第二色彩恒定OD被认为是色彩恒定或者接近于色彩恒定的。
图25示出的是显示了以色彩恒定OD的形式实现的光学设备的透射光谱2510的曲线图2500。该OD被称为第三色彩恒定OD。该OD增强了患有CVD的人和正常人的红绿色辨别力。在包括荧光灯、LED、白炽灯和自然照明(例如日光)在内的多种光源下，该OD下同样在无需使用铬着色剂的情况下展现了单遍和/或两遍装饰性着色(包括中性着色或近中性着色)的色彩一致性。透射光谱(2510)可以用薄膜来构造，例如干涉薄膜和/或平纹(rugate)薄膜。用作干涉薄膜层材料的可以是折射率分别平均为2.35和1.48的13个交替的TiO2和SiO2层。每一个TiO2层都具有介于400纳米与480纳米之间的物理厚度。每一个SiO2层具有介于240纳米与320纳米之间的物理厚度。至少一个透射阻带2520以大约575纳米为中心或者介于540纳米与605纳米之间。阻带2520被设计和构造成增强用RGLI色差和/或RG总色差衡量的OD的RG色彩分离能力。该阻带还有助于对OD的单遍和/或双遍装饰性着色以及接收者的色觉执行色彩平衡或色彩控制。
光谱2510具有中心处于539纳米以下的至少一个阻带，其在曲线图2500中被图示成阻带2530，阻带2540，阻带2550。该光谱2510具有中心处于606纳米以上的至少一个阻带，其被图示成阻带2560，阻带2570，阻带2580。通过包含这些阻带，可以更进一步对OD的单遍和/或两遍装饰性着色执行色彩平衡或色彩控制处理，以及增强OD的色彩分离能力。一个或多个阻带具有短于470纳米(例如430纳米2540和395纳米2550)的峰值波长。
对于由一个或多个薄膜完全或部分构造的有效透射光谱来说，光谱阻带需要具有至少8纳米的反射FWHM，至少25％的峰值反射率，并且其峰值反射波长不能处于反射性更强的另一个波长区域的峰值反射波长的20纳米的范围以内。在透射光谱图中，反射谱带和/或吸收谱带是该图中的负空间。除了上述阻带之外，另一个示例性阻带以745纳米2570为中心。通常，以475纳米为中心的局部反射区域不被称为阻带2590。
该光谱被设计和构造成是不变的，即不发色的。OD的透射光谱可以用薄膜材料、淀积方法以及层厚来修改，以便实现不同照明条件下(例如日光，荧光灯，白炽灯和LED灯)CPM的高性能。薄膜淀积方法是众所周知的，并且可以包括物理淀积(PD)和/或化学淀积(CD)。在CD中，具有很多种技术，例如电镀，气相淀积，溶液淀积以及涂覆。在PD中，具有很多种技术，这其中包括热蒸发，分子束外延以及溅射等等。被淀积的完整薄膜(包括复合层)可被执行后处理，例如层压在两个或更多衬底层之间或者通过其他材料涂覆来增强OD的其他期望性能(硬度，疏水性，防眩光性等)，或者通过一种或多种材料来包裹。
在凭借CIE F11照明查看的情况下，第三色彩恒定OD的明度CPM是49，而通过肉眼得到的明度CPM是57。等效地，在CIE F11照明条件下，OD的明度是肉眼看到的明度的86％，或者所述明度是86，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是69％和63％，或者全都介于5％与95％之间。在凭借CIE F2照明查看的情况下，第三色彩恒定OD的明度CPM是60.7，而肉眼可见的明度CPM是81。等效地，在CIE F2照明条件下，OD的明度是肉眼可见的明度的75％，或者所述明度是75，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是49％和62％，或者全都介于5％与95％之间。在凭借CIE D65照明查看的情况下，第三色彩恒定OD的明度CPM是78，而肉眼可见的明度CPM是96。等效地，在CIE D65照明条件下，OD的明度是肉眼可见的明度的81％，或者所述明度是81，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是59％和64％，或者全都处于5％与95％之间。当照明体在CIE D65、F2和F11之间变化时，OD的明度变化处于40以内。当照明体在CIE D65，F2和F11之间变化时，OD的明视透射率的变化处于50％以内。当照明体在CIE D65，F2和F11之间变化时，OD的暗视透射率的变化处于50％以内。
图26a示出的是显示了第三色彩恒定OD在F11照明体照射下的比色效果的曲线图2600a。在这里使用了选定的柔和和饱和孟塞尔色域。在<u,v>坐标中，OD的WP 2610a会从中性色2620a最低限度地偏移0.003个距离单位，或者偏移某个介于0.001与0.2之间的距离单位。OD的WP 2610a的色调会从中性色2620a朝着大体上绿色，黄绿色，黄色，黄红色，红色或紫色的色调偏移。
图26b示出的是显示了第三色彩恒定OD在F2照明体照射下的比色效果的曲线图2600b。在这里使用了来自图26a的相同柔和和饱和孟塞尔色域。在<u,v>坐标中，OD的WP2610b从中性色2620b偏移了0.02个距离单位或是介于0.001与0.2之间的某个距离单位。OD的WP 2610b的色调从中性色2620b朝着大体上绿色、青色、蓝色或紫色的色调偏移。
图26c示出的是显示了第三色彩恒定OD在D65照明体照射下的比色效果的曲线图2600c。在这里使用了来自图26a和26b的相同的柔和和饱和孟塞尔色域。在<u,v>坐标中，OD的WP 2610c从中性色2620c偏移了0.014个距离单位或是介于0.001与0.2之间的某个距离单位。OD的WP 2610c的色调从中性色2620c朝着大体上绿色，青色，蓝色或紫色的色调偏移。
与被CIE D65(2610c，2620c)和/或CIE F2(2610b，2620b)照射时相比，在被CIEF11照射时，OD的单遍WP 2610a(即单遍装饰性着色)将会更黄(或者不那么蓝)，其与肉眼WP2620a相比具有更大(或者不那么小)的v值。与被D65和/或F2照射相比，在被CIE F11照射时，OD的装饰性着色会显得更黄或者不那么蓝。
更大的值具有不那么小的值的等效意义，反之亦然。
由于人类色觉的色彩适应性，处于任何照明体或照明体组合照射下的肉眼WP都被认为是中性的。除非指定其他基准，否则包括色度、色调和/或明度偏移在内的WP色彩偏移(即WP变化)默认都是从色度适配的中性色开始偏移的。
对于图26a、b和c来说，细实线，细虚线和实心圆分别标记的是针对使用肉眼的红绿CVD观察者或正常观察者的饱和孟塞尔色域2640a、2640b、2640c，柔和孟塞尔色域2650a、2650b、2650c以及WP 2620a、2620b、2620c。粗实线、粗虚线和实心方形分别标记的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者以及正常观察者的饱和孟塞尔色域2630a、2630b、2630c，柔和孟塞尔色域2660a、2660b、2660c以及WP 2610a、2610b、2610c。
在被CIE F11照射的情况下，第三色彩恒定OD的RGLI色差百分比是18.7％，或介于10％与90％之间。柔和和饱和的蓝色色彩都会近乎不可察觉地朝着黄色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色域色调都保持不变，由此可以保持色调。在被CIEF2照射的情况下，第三色彩恒定OD的RGLI色差百分比是56.7％或者介于10％与90％之间。柔和和饱和色域都会朝着蓝色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色调在很大程度上会保持不变，并且保持了黄绿色，黄色和橙色色调。色调在很大程度上得以保留。在被CIE D65照射的情况下，第三色彩恒定OD的RGLI色差百分比是36.3％或者介于10％与90％之间。柔和和饱和色域都会朝着蓝色偏移。在色调偏移(HS)CPM方面，使用和未使用OD查看时的色调在很大程度上保持不变，并且保持了黄绿色，黄色和橙色色调。在使用或者未使用OD查看的情况下，色调都会得以保留。
当照明体在CIE F2，D65和F11之间变化时，OD的RGLI色差百分比的变化处于70％以内。在凭借CIE F11照明且通过第三色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色来表示这些色彩时，该红绿LD是0.7或者介于0.1与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色来表示这些色彩时，该红绿LD是1.1或者介于0.1与5.0之间。在凭借CIE D65照明且通过第三色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色来表示这些色彩时，该红绿LD是-1.0或者介于-0.1与-5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色来表示这些色彩时，该红绿LD是-0.7或者介于-0.1与-5.0之间。对于选定的孟塞尔和石原色来说，绿色在明度方面要高于红色。在凭借CIE F2照明且通过第三色彩恒定OD查看时，红色和绿色色彩集合的红绿LD如下：(1)在通过选定的孟塞尔色来表示这些色彩时，该红绿LD是0.9或者介于0.1与5.0之间；以及(2)在通过选定的石原色来表示这些色彩时，该红绿LD是1.0或者介于0.1与5.0之间。对于选定的孟塞尔和石原色来说，红色在明度方面要高于绿色。
第三色彩恒定OD通过以下处理来允许红色觉异常者、绿色觉异常者以及正常人更好地辨别先前混淆的红色、绿色以及衍生色彩：(1)增大RGLI色差；和/或(2)更改这些色彩之间的LD。在装饰性方面，由于着色是蓝色和黄色或类似颜色，因此，第三色彩恒定OD被认为是可接受的。当在日光以及至少一些荧光光源(例如CIE F2)(在图26b，26c中显示)的照射下查看时，第三色彩恒定OD被认为是色彩恒定的。当在至少一些荧光光源(例如CIE F11)(如图26a所示)的照射下查看时，第三色彩恒定OD在装饰性方面被认为是中性或具有中性WP的(包括近中性)。在F2、F11和D65照明条件下，OD的WPS要比来自肉眼的WPS小0.1，和/或装饰性着色是可接受的色调，例如黄色，蓝色，绿色或这些色调的任何可能组合。
具有根据本发明中的描述设计和构造的透射光谱(其提升了CIE标准照明体照射下的明度差异和/或RGLI色差的性能)的任何光学设备将改善用户在Farnsworth MunsellD-15测试和/或石原伪等色板测试中的表现。
图27示出的曲线图2700以及图28示出的曲线图2800共同显示了通过校正或局部校正或改善YCV(黄色色觉)来使其更接近于正常色觉的OD的透射光谱2710、色域以及WP(2810)(以及相关信息)。该OD被称为第一YCV校正OD。在图28中，较小的色域是孟塞尔柔和色域2820、2830、2840，较大的色域是孟塞尔饱和色域2850、2860、2870。虚线表示未被校正的YCV色域2840、2870，点划线表示使用OD 2820、2860看到的改善的YCV色域，实线表示正常色觉色域2830、2850，方形标记的是未被校正的YCV的WP 2880，菱形标记的是被OD改善的YCV的WP 2891，圆圈标记的是正常色觉的WP 2890，三角形标记的是单遍WP 2810或OD的装饰性着色。柔和色域2840和饱和色域2870示出的是未被校正的YCV的BYLI色差要远远小于正常色觉2830、2850的BYLI色差。由于该CPM衡量了用于区分孟塞尔蓝色色彩集合和孟塞尔黄色色彩集合的能力，因此，在通过具有这里描述的透射、吸收和/或反射光谱的OD查看时，该数值较高的CPM显示出了在蓝黄色(包括类似色彩)色彩辨别力方面的改善。衍生的CPM、BYLI色差百分比是以百分比的形式来衡量该YCV改进。
YCV的WP 2810以及校正的OD的WPS是测量所述设备的装饰性着色的重要CPM。如果WPS(白点偏移)太大，那么OD将会具有或许会达到被观看者不接受的程度的明显着色。与未被改善的YCV的WP 2880，WPS相比，经过改善或校正的YCV的WP 2891和WPS同样是用于衡量由于使用OD所造成的YCV改良的重要CPM。
图27示出一个曲线图2700，其中虚线显示了YCV校正性OD的例示透射光谱2710。点划线显示了发黄的人类晶状体(HCL)或黄色的人工IOL的典型透射光谱2720。实线显示了由黄色的HCL或IOL以及校正性OD组成的光学***的有效透射光谱2730。该光学***对入射光透射进行了修改，以使被眼睛中的视锥细胞检测并被大脑解释的透射光不会形成YCV或具有降低的YCV。该OD的透射光谱2710是用5种染料设计和构造的，所述染料的吸收峰位处于425纳米2740、575纳米2750、590纳米2760、640纳米2770以及665纳米2780。对在该OD中使用的每一种着色剂来说，在包含这些着色剂的OD中，所述着色剂在每2毫米的吸收厚度中的浓度介于0.1与350微摩尔之间。
用于补偿YCV的OD的透射光谱2710具有吸收峰位或反射波长介于540纳米与610纳米之间的至少一个阻带2750，以及峰值透射波长介于440纳米与520纳米之间的至少一个通带2790。在380纳米与440纳米之间，平均透射率要小于30％。
对在OD中使用的着色剂来说，在包含这些着色剂的OD中，所述着色剂在每2毫米的吸收厚度中的浓度通常介于0.1与500微摩尔之间。在变体中，尤其是在具有将一个或多个着色剂层淀积在OD的表面上(包括渗入表面)的涂覆处理的变体中，这些着色剂的浓度的范围可以是在10微摩尔与50,000微摩尔之间。这些染料可被混合到聚碳酸酯型树脂中，然后可被挤压并被模制成厚度为2.0毫米且直径为100毫米的OD。这些染料可以通过浸涂、喷涂或旋涂技术而被涂覆在聚碳酸酯类型的树脂上。包含染料的涂层的厚度小于150微米。该厚度可以是整个OD表面的平均厚度。
在CIE D65照明条件下，第一YCV校正OD的BYLI色差百分比是33.2％，或者介于10％与90％之间。OD的明度是78，或者是肉眼可见明度的78％(OD可被用于眼科应用)，或者可以是78抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是53％和69％，或者全都介于10％与90％之间。OD的WP(2810)色调是蓝色、青色、绿色或紫色。WPS是0.005，它是在单遍着色中近乎不可感知的柔和色彩的OD。WPS介于0.001与0.05之间。
在D65照明条件下，在使用第一YCV校正OD时，未被校正的YCV(2880)和改进的YCV的WP色调(2891)都是黄色。未被校正的YCV的WPS是0.055，改善的YCV的WPS是0.041。YCV的WPS降低了0.014，或者降低了介于0.001与0.2之间的某个数值。
在CIE F2照明条件下，第一YCV校正OD的BYLI色差百分比是49.2％，或者介于10％与90％之间。OD的明度是只使用肉眼时的明度的72％，或者可以是72，抑或是介于50与100之间。OD的明视和暗视透光率分别是45％和60％，或者全都介于10％与90％之间。OD的WP色调是红色，黄红色，黄色，紫色或蓝色。WPS是0.004，其为单遍着色中的近乎不可察觉的柔和着色OD。这样的WPS介于0.001与0.05之间。
在F2照明条件下，在使用第一YCV校正OD时，未被校正的YCV和改进的YCV的WP色调均为黄色。未被校正的YCV的WPS是0.038，而改进的YCV的WPS则是0.031。与未被校正的YCV相比，通过OD看到的YCV的WPS降低了0.007，或者降低了介于0.001与0.2之间的某个数值。
图29示出的曲线图2900以及图30示出的曲线图3000显示了通过校正和改善YCV来使其更接近于正常色觉的OD的透射光谱2910以及WP 3030(以及相关信息)。该OD被称为第二YCV校正OD。在图30中，较小的色域是孟塞尔柔和色域3050，较大的色域是孟塞尔饱和色域3040。实线代表正常色觉3040、3050。方形标记的是未被校正的YCV的WP 3060，菱形标记的是通过OD查看的改进的YCV的WP 3010，圆圈标记的是正常色觉的WP 3020，以及三角形标记的是OD的单遍WP 3030。
图29所示的曲线图2900显示了YCV校正性OD的透射光谱2910的示例的虚线。该虚线显示了发黄的HCL或黄色人工IOL的典型透射光谱2920。实线示出了由黄色HCL或IOL以及校正性OD组成的光学***的有效透射光谱2930。该光学***对入射光透射进行了修改。OD的透射光谱2910是用6种染料设计和构造的，这些染料的吸收峰位以大约430纳米2940、560纳米2950、575纳米2960、590纳米2970、610纳米2980以及665纳米2990为中心。
用于补偿YCV的OD的透射光谱2910被设计成具有峰值吸收或反射波长介于540纳米与620纳米之间的至少一个阻带(所显示的是阻带2950、阻带2970这两个阻带)，以及峰值透射波长处于440纳米与520纳米之间的至少一个通带2991。在380纳米与440纳米之间，平均透射率小于30％。所描述的阻带的FWHM介于10纳米与150纳米之间。所描述的通带的FWHM约为120纳米。
在CIE D65照明条件下，第二YCV校正OD的BYLI色差百分比是90.8％，或者介于10％与110％之间。OD的明度是54或者肉眼可见明度的54％，抑或是介于30与90之间。OD的明视和暗视透光率分别是23％和38％，或者全都介于10％和90％之间。OD的WP(单遍，3030)色调是蓝色，青色，绿色或紫色。WPS是0.006，其是单遍着色的近乎不可感知的柔和色彩的OD。WPS介于0.001与0.02之间。
在D65照明条件下，在使用第二YCV校正OD时，未被校正的YCV(3060)和改进的YCV(3010)的WP色调都是黄色，橙色(即黄红色)，黄绿色或绿色。未被校正的YCV的WPS是0.055，而改进的YCV的WPS则是0.034。通过OD看到的YCV的WPS与未被校正的YCV相比降低了0.021，或者降低了介于0.001和0.2之间的某个数值。
用于改进或校正YCV的OD的构造与针对于红绿CVD的OD的构造遵从的是相同的技术置换，这些技术全都处于以下类别：(1)将着色剂(例如染料和颜料)注入OD的衬底，或者涂覆在OD的一个或多个表面(包括OD的一个或多个层的表面)；(2)将薄膜(例如干涉膜和平纹)淀积在OD的一个或多个表面上(包括OD的一个或多个层的表面)；以及(3)施加了一种或多种染料以及一个或多个薄膜的前述技术的任何组合。在构造处理中使用着色剂和/或薄膜的目的是，在不同查看条件(包括不同的光照)下从OD产生透射光谱或者从OD的收集***产生有效光谱，其中所述OD会产生针对OD和/或使用OD查看且患有YCV的观看者的期望的透射光谱、CPM值，这其中包括BYLI色差，BYLI色差百分比，明度，装饰性着色(WP，WPS，WP色调)。
具有根据本发明中的描述设计和构造的透射光谱(其提升了BYLI色差百分比和/或降低了YCV的WPS)的任何光学设备会提升用户的YCV。针对YCV的一个测试是孟塞尔100色调测试。
对于任何OD来说，制造过程中和制造过程之后的附加表面涂层和处理步骤都可以为OD给予其他色彩，或者借助于可见光谱的附加抑制来改变OD的有效透射光谱，和/或减轻着色剂和/或薄膜的前期光谱抑制。举例来说，在太阳镜中，光谱变化可以包括通常被用于来自OD或OD上的着色的装饰性反射的反射涂层(即“镜面”或“金属”涂覆)的透射光谱。举例来说，在眼镜镜片中，此类光谱变化可以归因于防反射(AR)涂层或OD树脂的本色。一旦确定了OD的有效目标透射光谱，则通过将这个目标光谱除以从380纳米到780纳米的每1纳米波长上的光谱变化来从OD的有效目标光谱中扣除上述光谱变化。然后，通过将一种或多种着色剂和/或一种或多种薄膜引入OD的一个或多个衬底之上或衬底之中来构造合成的透射光谱。
图31包含的是示出了亨特效应的曲线图3100，其中增大色彩的明度或亮度会增大色彩的色度或彩度3110、3120、3130，反之亦然。亨特效应是一种色貌现象，其中色彩的彩度或色度对比度会随着其辉度或明度的增大而增加，或者色彩对比度会随着其辉度或明度的降低而减小。在很多光学应用(例如电子显示器)中，显示器的明度或亮度很高，并且会从较低水平增长，由此提升了色彩的色度(饱和度)。这种色度提升对于色彩辨别是有帮助的。然而，增加色彩激励源的明度或亮度可能导致眼睛不适、眼睛疲劳，并且有可能会导致其他医学和/或视力问题。
为了克服明度或亮度问题，光学设备会在不需要增大色彩激励源的明度或亮度的情况下增大红色，绿色，蓝色，黄色以及衍生色彩集合的RGLI色差百分比，RGLI色差，BYLI色差百分比和/或BYLI色差。此外，在使用此类光学设备时，色彩激励源的明度或亮度可以保持相同或者降低到某个水平，以使亨特效应导致的任何伴随的色彩色度降低被所述光学设备抵消或减小。特别地，有能力将RGLI色差百分比和/或BYLI色差百分比增大1％的光学设备可以抵消由这些色彩激励源的1％的明度降低导致的色彩色度降低。
对于观看者来说，色彩激励源的明度降低与光学设备的等量明度降低是等价的，其中所述明度下降是在照明体照射的情况下从用肉眼查看的基准测得的。在色度和光度方面，无辅助或肉眼视觉等价于通过在380纳米与780纳米之间具有100％的透射率的光学设备来进行查看。
举例来说，第二玫瑰色着色OD的RGLI色差百分比是77.4％。该OD有能力抵消由于高达77.4％的红色和绿色(以及衍生色彩)明度下降所导致的这些色彩的色度降低。这些色彩的明度下降可以归因于：(1)色彩激励源的明度降低多达77.4％；(2)第二玫瑰色着色OD的明度降低了多达77.4％；或(3)这两种情况的组合。在处于源明度为96的CIE D65照明的情况下，光学设备的明度降低会高达77.4％，由此会使被D65照射的光学设备的明度是22或者更大，从而抵消了亨特效应。同样，在自源明度为81的CIE F2的照射下，光学设备的多达77.4％的明度下降会导致光学设备在F2下的明度是18或者更大，由此抵消了亨特效应。同样，在自源明度是57的CIE F11的照射下，光学设备的多达77.4％的明度降低使得光学设备在F11之下的明度是13或者更多，由此抵消亨特效应。
在另一个示例中，色彩激励源的亮度或明度会被增大，由此发起亨特效应。然而，由于使用了本发明中的光学设备，该增大并不是那么大，其中所述光学设备会在不需要增大所述激励源的明度或亮度的情况下提升色彩色度和辨别力。
光学设备可包括透镜，太阳镜和眼科镜片，玻璃，隐形眼镜，滤光器，电子显示器，挡风玻璃，人工晶状体(IOL)，人类晶状体(HCL)，窗户以及塑料。该光学设备可以具有任何光功率(optical power)、曲率和/或其他适当特性，其中包括几何形状、折射率以及厚度。
佩戴者或接收者感知的色彩增强或色彩校正光学设备的装饰性色彩着色可以不同于外部观看者的感知。图32a所示的描绘3200a和图32b所示的描绘3200b显示出OD佩戴者或接收者感知的所述OD的装饰性着色归因于入射或外部光源3260a、3260b被OD过滤了一次3210a，3210b。对于OD的佩戴者3230a，3230b来说，OD 3220a、3220b充当了单遍着色过滤器3210a、3210b。在到达佩戴者或接收者之前，入射光还会最低限度地或者部分地被OD反射。
外部观看者3240a、3240b感知的OD的装饰性着色归因于被OD 3220a、3220b过滤了两遍的反射光路3250a、3250b。更概括地说，反射光路描述了这样的处理，也即外部光在其穿过OD，接触止退表面3290a、3290b(作为示例，对于外部佩戴的OD 3220a来说，该表面是佩戴者的皮肤，对于隐性眼镜来说，该表面是佩戴者的眼睛的虹膜或巩膜)，通过OD而被反射或局部反射时被OD过滤一次3270a、3270b，以及被所述OD二次过滤3280a，3280b，直至所述光线到达外部观看者3240a，3240b。对于外部观看者来说，OD充当了双遍过滤器(3250a，3250b)。
在控制外部观看者观看的着色的过程中，还会涉及额外的复杂性。这其中包括：(1)与OD接触的光有可能被OD最低限度地、部分地或完全反射，由此导致产生外部观看者看到的“镜面”或眩光效果；(2)止退表面的光吸收特性可能有助于外部观看者感知的OD的装饰性着色，(3)其他外部光(例如来自OD佩戴者背后的光)可能会通过OD并到达外部观看者；并且(4)止退表面有可能有选择地吸收可见光谱的某些波长，以及局部地反射其他波长。此外，在到达外部观看者之前，该反射光会再次被OD过滤，所述OD可以是色彩增强器。在设计外部观看者感知的OD的总的两遍装饰性着色的过程中，可以包括OD执行的这种双遍过滤处理以及所描述的复杂性。
单遍和两遍光过滤处理会在一个OD 3220a、3220b上给予被OD佩戴者和外部观看者感知的装饰性着色。这两种类型的着色通常具有不同的色彩，并且有时可以是相同的色彩或大体相同的色彩。OD的单遍和/或两遍装饰性着色包括绿色，琥珀色，中性灰色，蓝色或其他任何色彩。绿色着色包括G-15，并且琥珀色或棕色着色包括B-15。装饰性着色还包括处理某些透镜(例如隐形眼镜)的着色。
1976 CIE LAB色貌模型(CAM)被用于评估OD佩戴者(包括接收者或内部观看者)或外部观看者感知的OD的白点(WP)或装饰性着色。在到达佩戴者之前，佩戴者感知的OD的装饰性着色会通过使用作为来自照明体的光的单遍过滤器(过滤一次)的OD的透射光谱(T)来进行评估。在到达外部观看者之前，外部观看者感知的OD的装饰性着色会通过使用作为来自照明体的光的两遍过滤器(过滤两次)的OD的透射光谱的平方来进行评估。对于两遍效果来说，关于OD的透射光谱的这种平方处理是每波长T2。等式20可以以在CIE Luv、CIE Lab和/或其他众多色彩***中使用的三色激励值的方式来评估这两个装饰性着色。
Figure BDA0002619362950000701
照明体或光源是用CIE日光D65、宽带荧光灯F2或三波段荧光灯F11来模拟的。该照明体可以是单个源或来自多个不同的源的混合源，例如在日光和荧光灯照明的办公室空间中。
对于一组不同的照明体(例如集合{D65，F2，F11})来说，OD的单遍和/或两遍装饰性着色可被限制成处于某个WP范围以内，由此模拟不同的照明环境。此类限制可以针对单个照明体，单独针对多个照明体，针对采用混合方式的多个照明体，和/或同时针对多个照明体，这一点与在多种照明环境中对OD的单遍和/或两遍装饰性着色的色彩一致性进行评估的情况是相同的。该CIE照明体集合{D65，F2，F11}是在本发明中使用的众多照明体的示例，其中所述照明体包括日光，阴天，荧光灯，白炽灯以及LED灯。
图33示出的曲线图3300显示的是光学设备的透射光谱，由此共同图示了关于单遍和两遍装饰性着色或是所表示的“装饰性着色”的公开内容。实线显示了光学设备的单遍过滤透射光谱3310(T)，虚线显示了光学设备的两遍过滤透射光谱3320(T2)。该OD可被设计和制造成增强患有色觉缺失(CVD)的人和具有正常色觉的人的红绿色辨别力。该OD是用四种窄光谱吸收性染料构造的，其中这些染料的吸收峰位约为460纳米3330、3331，500纳米3340、3341，575纳米3350、3351以及595纳米3360、3361。对于T和/或T2，至少两个阻带3330、3331、3340、3341具有介于420纳米与530纳米之间的峰值透射波长，并且至少一个阻带3350、3360、3361具有介于550纳米与610纳米之间的峰值透射波长。任何两个阻带的峰值透射波长之间至少相差5纳米。举个例子，对于每一个光谱来说，曲线图3300示出了大体上以460纳米3330、3331，500纳米3340、3341，575纳米3350、3351以及595纳米3360、3361为中心的阻带，其中任何两个峰值透射波长之间至少相差大约20纳米。
该光学设备的衬底是聚碳酸酯，并且可以用任何塑料、玻璃或其他光学特性适当的材料制成。这四种染料被混合，挤压并模制成直径约为75毫米且厚度为2毫米的透镜毛坯。透镜毛坯可以被修边、切割和/或表面涂覆，以便产生眼镜的镜片。这些染料的浓度的范围可以是在10微摩尔与200微摩尔之间。该光学设备的衬底可以是用于隐形眼镜的丙烯酸或水凝胶或硅酮水凝胶，或是其他任何光学特性适当的材料。通常，染料是借助物理混合和/或化学键合(例如使用可聚合或可共聚的染料)而被注入到隐形眼镜之中或隐形眼镜之上的。这些染料的浓度的范围可以是在10微摩尔与1000微摩尔之间。OD也可以是在角膜上形成临时或永久膜的光学和医学特性适当的材料，例如眼药水。染料是通过物理混合和/或化学键合而被注入角膜薄膜之中或之上的。这些染料的浓度的范围可以在10微摩尔与5000微摩尔之间。
OD的透射光谱(T)可以用干涉薄膜涂层来构造，由此借助对选定的入射光波长进行反射来过滤期望的波长。所产生的透射光谱可被配置成与目标光谱(例如图33中的光谱)紧密匹配。此类干涉薄膜涂层可以用高折射率和低折射率的材料来构造，例如TiO2和SiO2。
OD的透射光谱(T)同样可以用吸收性着色剂(包括染料)和薄膜涂层的组合来构造，其对过滤选择的透射波长的影响是累加的。OD的透射光谱使用以下各项进行构造：(1)至少一种着色剂；和/或(2)至少一种薄膜涂层。
图34包括图34a，图34b和图34c。每一个图都共同示出了曲线图3400a，3400b，3400c，这些曲线图显示了具有图33的透射光谱的OD在将D65，F2和F11作为照明体的情况下在CIE LAB色彩空间中的比色效果。细实线、细虚线和实心圆圈代表了针对使用肉眼的红绿色觉缺陷(CVD)观察者或正常视觉观察者的饱和孟塞尔色域3420a、3420b、3420c，柔和孟塞尔色域3460a、3460b、3460c以及WP 3440a、3440b、3440c。粗实线和粗虚线分别代表针对使用OD查看的红绿CVD观察者或正常视觉观察者的饱和孟塞尔色域3410a、3410b、3410c以及柔和孟塞尔色域3470a、3470b、3470c。实心方形代表的是作为单遍过滤器(T)(也就是被OD佩戴者或接收者感知)的OD的WP 3450a、3450b、3450c或装饰性着色。实心星形代表的是作为双遍过滤器(T2)(即被外部观看者感知)的OD的WP3430a、3430b、3430c或装饰性着色。在采用<L,a,b>格式的情况下，佩戴者感知的OD装饰性着色在D65 3450c照射下的CIE LAB值为<78±20,-10±20,6±20>，在F2 3450b的照射下是<73±20,10±20,-6±20>，在F113450a的照射下是<79±20,-1±20,2±20>。在D65、F2和F11照明体照射下，明视透射率值分别是53％，46％和55％。在D65、F2和F11照明体照射下，暗视透光率分别是57％，56％和57％。在D65，F2和F11照射下，明视和暗视透光率介于5％与95％之间。对于装饰性着色所具有的与明度无关的WPS来说，在D65，F2和F11照明体照射下，其在具有黄绿色调3450c的情况下被计算成是12±20，在具有青色色调3450b的情况下被计算成是12±20，在具有黄色、近中性色调3450a的情况下被计算成是3±20。
如果采用<L,a,b>格式，那么对于外部观看者感知的OD的两遍装饰性着色来说，其在D65 3430c照射下的CIE LAB值是<65±20,-6±20,10±20>，在F2 3430b照射下的CIELAB值是<58±20,-7±20,-6±20>，在F11 3430a照射下的CIE LAB值是<65±20,5±20,4±20>。对于装饰性着色所具有的与明度无关的WPS来说，在D65、F2和F11照明体照射下，其在具有黄绿色调3430c的情况下被计算成是13±20，在具有青色色调3430b的情况下被计算成是12±20，在具有棕色、近中性色3430a的情况下被计算成是6±20。在D65，F2或F11照明体照射下，佩戴者和外部观看者感知的OD的装饰性着色具有相同或相似的色调。
符号“±”被用于表示范围和简单平均值。特别地，A±B表示从A-B到A+B的范围，并且其简单平均值为A。举例来说，<78±20,-10±20,6±20>表示Lab的范围是从<58,-30,-14>到<98,10,26>，其简单平均值是<78,-10,6>。应该理解的是，只要范围符号“±”产生了具有一个或多个不可行的端值的不可行的范围，那么任何不可行的端值都会被最为接近的可行端值自动替换，由此导致产生最大的可行范围。举例来说，如果L＝78±30，那么明度介于48与108之间。如果最大可行明度是100，那么L＝78±30表示的是48到100的明度范围。最小WPS值是0。
与明度无关的色差可以通过以下等式来计算：
Figure BDA0002619362950000741
其中i代表一种相应的色彩，而j代表另一种相应的色彩。i还可以代表相应色彩集合的平均值，并且j同样可以代表另一个相应色彩集合的平均值。
j代表在将与明度无关的色差应用于WPS(其被称为与明度无关的WPS)时的肉眼WP，其中aj＝bj＝0，并且<uj,vj>对应于肉眼WP在指定照明体照射下的uv坐标值。关于后者，可以参见等价的等式13。
在使用等式21的情况下，对于一些OD的实施例来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，佩戴者的OD色调感知(单遍着色)的WP与外部观看者的OD色调感知(两遍着色)的WP之间的、与明度无关的色差处于60以内。在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色不是红色，橙色，粉红色，紫色，棕色或大体上的这些色彩。在没有OD辅助时，止退表面色彩是白色，灰色，中性色，黄色，蓝色，绿色，棕色，非红色，非粉红色，非紫色或大体上是这些色彩，所述止退表面例如是人眼的虹膜和/或巩膜。
在采用集合{D65，F2和F11}中的两种或三种照明体的任何组合的情况下，在CIELAB色彩空间中，对于WPS而言，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色具有的与明度无关的色差小于40。这些装饰性着色是白色，灰色，黑色，中性或柔和色彩的黄色，黄绿色，绿色，青色，蓝色，紫色，红色，橙色，粉红色或棕色。在CIE LAB色彩空间中，在采用集合{D65，F2和F11}中的两个或三个照明体的任何组合的情况下，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色具有介于-30和+30之间的a值，和/或介于-30与+30之间的b值。对于经历了单遍过滤处理或是被佩戴者感知的OD来说，在CIE LAB色彩空间中，该OD在D65或F11照明体照射的情况下的“L”或明度值高于60，在F2照明体照射下的“L”或明度值高于50。对于OD的单遍明视透射率来说，其在D65或F11照明体照射下高于40％，或者在F2照明体照射下高于30％。
与外部观看者感知的色调(也就是两遍装饰性着色的a值)相比，佩戴者感知的OD的单遍装饰性着色更绿(也就是更偏向于绿色色调)，也就是说，如较低的a值所示，在CIELAB色彩空间中，其具有更低的正a值，a值减小了至少一个单位。与被D65和/或F11照明体照射时相比，在被F2照明体照射时，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色更蓝，也就是说，在CIE LAB色彩空间中，其b值更低(也即更小的正值)且减小了至少一个单位。
与在D65和/或F2照明体照射下相比，在F11照明体的照射下，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色更红，并且更加为正值，也就是说，其a值在CIE LAB色彩空间中至少高了一个单位。
Figure BDA0002619362950000751
等式22提供了用于衡量CIE LAB色彩空间中与明度无关的红绿色差的比色性能指标(CPM)。所选择的用于评估的红色和绿色色彩是红色孟塞尔色彩集合和绿色孟塞尔色彩集合。对于一个或多个选定的红色色彩集合来说，所述一个或多个红色色彩集合的平均值可被用于枚举<a红色,b红色>。对于一个或多个选定的绿色色彩集合来说，所述一个或多个绿色色彩集合的平均值可以用于枚举<a绿色,b绿色>。
等式23提供了用于对通过所设计和构造的光学设备查看所描述的红色和绿色色彩集合的对比度的处理以及使用肉眼来查看这种色差的处理之间的RGLI色差百分比进行比较的CPM。
Figure BDA0002619362950000761
其中<a*,b*>和<aη,aη>分别表示用光学设备以及用肉眼看到的色彩的CIELAB色彩空间坐标。在使用选定的红色和绿色孟塞尔色彩集合的情况下，在D65、F2和F11照明体照射下，图33和34所规定的OD分别会使LABRGLI色差百分比提升31％、42％和18％。在LAB色彩空间中，这种提升可以是在5％与110％之间。在D65、F2和F11照明体照射下，该光学设备的LABRGLI色差百分比的提升分别在5％、10％和5％以上。这些增强百分比分别是在每一个照明体单独照射或者在多个照明体共同照射的情况下展示的。
如图34所示，在集合{D65,F2,F11}中的一个或多个照明体的照射下，由OD增强的具有绿色色调分量(即LAB色彩空间中的负的a值)的至少一个孟塞尔色彩会变得更绿，其a值低了至少一个单位。如图34所示，在集合{D65,F2,F11}中的一个或多个照明体的照射下，由OD增强的具有红色色调分量(即LAB色彩空间中的正的a值)的至少一个孟塞尔色会变得更红，其a值更正并高了至少一个单位。具有绿色色调分量的孟塞尔色彩包括黄色，黄绿色，绿色，青色和/或蓝色。具有红色色调分量的孟塞尔色彩包括黄色，橙色，红色，粉红色，紫色和/或蓝色。
在某些配置中，OD提供的被佩戴者或接收者感知的装饰性着色可以明显不同于外部观看者感知的装饰性着色。当佩戴者(例如高尔夫球手)希望通过近中性着色的眼镜查看并且希望该眼镜的装饰性着色不同于外部观察者(例如红色)时，这时会出现这种情况。在其他配置中，佩戴者感知的OD的装饰性着色是单遍过滤，其着色色调是中性，灰色，棕色，黄色，黄绿色，绿色，青色，蓝色，红色，橙色，紫色或者大体上是这些色调。外部观看者感知的OD的装饰性着色是两遍过滤，其色调是红色，橙色，棕色，粉红色，紫色或者大体上是这些色调。在某些配置中，外部观看者感知的OD的装饰性着色要比佩戴者或接收者感知的装饰性着色更红或者更偏向于红色色调或微红色调，并且不一定是红色。
在某些配置中，在集合{D65,F2,F11}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，与佩戴者感知的OD的装饰性着色的a值(即OD的单遍着色WP)相比，外部观看者感知的OD的装饰性着色的a值(即OD的两遍着色WP)要朝着红色高至少一个单位(即具有更高的正值)。总体上，在集合{D65,F2,F11}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB的a坐标和/或b坐标方面，佩戴者看到的OD的装饰性着色的白点与外部观看者看到的OD的装饰性着色的白点至少相隔1个单位。
图35所示的曲线图3500显示了光学设备的透射光谱，其中该图描述的是与佩戴者感知的OD的单遍装饰性着色相比，外部观看者感知的OD的两遍装饰性着色更偏向于红色色调。实线显示的是OD的单遍过滤透射光谱3510，虚线显示的是光学设备的两遍过滤透射光谱3520。此类OD可被制造成增强具有色觉缺失(CVD)的个人和/或具有正常色觉的个人的红绿色辨别力。该OD可以用四种窄光谱吸收性染料来构造，其中这些染料的吸收峰位位于大约460纳米3530，500纳米3540，575纳米3550以及595纳米3570。该光学设备的衬底可以用聚酰胺(即尼龙)制成，或者可以是任何塑料、玻璃或其他光学特性适当的材料。这四种染料被混合，挤压并模制成直径约为75毫米且厚度为2毫米的镜片毛坯。这些染料的浓度范围可以是在10微摩尔与200微摩尔之间。
对于T和/或T2来说，光谱3510中的至少有两个阻带3530、3540以及光谱3520中的至少两个阻带3531、3541的峰值透射波长介于410纳米与540纳米之间，并且至少一个阻带3550、3560、3570的峰值透射波长介于550纳米与610纳米之间。任何两个相邻阻带的峰值透射波长之间至少相差10纳米。举个例子，对于两遍着色的光谱来说，曲线图3500显示了大体上以460纳米3531、500纳米3541以及585纳米3560为中心的阻带，其中任何两个相邻峰值透射波长之间相差至少大约35纳米。对于OD的单遍和/或两遍着色透射光谱来说，620纳米与660纳米之间的平均透射率要高于530纳米与570纳米之间的平均透射率。
图36包括示出了曲线图3600a的图36a以及示出了曲线图3600b的图36b，这些曲线图共同示出了具有图35的透射光谱的OD在以D65或F2为照明体的情况下在CIE LAB色彩空间中的比色效果。细实线、细虚线和实心圆描述的是针对使用肉眼的红绿色觉缺失(CVD)观察者(或正常视觉观察者)的饱和孟塞尔色域3660a、3660b，柔和的孟塞尔色域3640a、3640b以及WP 3630a、3630b。粗实线和粗虚线描绘的是针对使用OD查看的红绿CVD观察者(或正常视觉观察者)的饱和孟塞尔色域3670a、3670b和柔和孟塞尔色域3650a、3650b。实心方形描述的是作为单遍过滤器的OD的，也即被OD的佩戴者或接收者感知的WP 3620a，3620b或装饰性着色。实心星形描述的是作为双遍过滤器的OD的、也即被外部观看者感知的、WP 3610a、3610b或装饰性着色。对于佩戴者感知的OD的单遍装饰性着色来说，在采用<L,a,b>格式的情况下，其在D65(3620a)的照射下的CIE LAB值是<61±20,0±20,11±20>，在F2(3620b)的照射下的CIE LAB值是<54±20,-1±20,-6±20>。在D65和F2照明体照射下，明视透射率值分别是29％和22％，并且这两个值全都介于5％和95％之间。在D65和F2照明体照射下，单遍装饰性着色所具有的与明度无关的白点(WP)偏移分别如下：在具有黄色色调的情况下是11±20以及在具有蓝色色调(近灰色)的情况下是6±20。
对于外部观看者感知的OD的两遍装饰性着色来说，在采用<L,a,b>格式的情况下，其在D65(3610a)照射下的CIE LAB值是<43±20,19±20,14±20>，以及在F2(3610b)照射下的CIE LAB值是<36±20,14±20,-1±20>。在D65和F2照明体照射下，两遍装饰性着色的与明度无关的WP偏移分别如下：在具有红色或红棕色色调的情况下是23±20，以及在红色色调的情况下是14±20。在集合{D65，F2}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色具有小于60的与明度无关的WP偏移。在集合{D65，F2}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色具有介于-40至+40之间的a值，和/或介于-40与+40之间的b值。在集合{D65，F2}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，OD的单遍着色WP和两遍着色WP之间的与明度无关的色差介于1与150个单位之间。在CIE LAB色彩空间中，OD的单遍装饰性着色的“L”或明度值在D65照明体照射下可以大于15，在F2照明体照射下可以大于10。在集合{D65，F2}中的一个或多个照明体的照射下，单遍过滤处理中或是被佩戴者感知的OD的暗视透射率介于5％与95％之间。在使用选定的孟塞尔红色和绿色色彩集合的情况下，图35和图36指定的OD在D65和F2照明体照射下的LAB RGLI色差百分比分别提升了58％和84％，或者这两个值介于5％与110％之间。
如图36所示，在集合{D65，F2}中的一个或多个照明体照射的情况下，由OD增强的具有绿色色调分量(也就是在LAB色彩空间中具有负的a值)的至少一个孟塞尔色彩会变得更绿，其a值减小了至少一个单位。在集合{D65,F2}中的一个或多个照明体的照射下，由OD增强的具有红色色调分量(也就是在LAB色彩空间中具有正的a值)的至少一个孟塞尔色彩会变得更红，其a值朝着正值方向偏移了至少一个单位。
在某些配置中，在集合{D65,F2,F11}中的一个或多个照明体的照射下，与佩戴者或接收者感知的OD的单遍装饰性着色(T)相比，在CIE LAB中，外部观看者感知的OD的两遍装饰性着色(T2)更偏绿色，更偏黄绿色，更偏青色或者更偏蓝色(也就是说，具有更低或者更小的正a值，其减小了至少一个单位，以及具有不同的b值，其相差至少一个单位)。
再次参考图32a和图32b，充当止退表面的佩戴者的皮肤或巩膜通过OD来反射入射光、过滤过一次的单遍着色光，以使其到达外部观看者。在这种两遍过滤处理中，佩戴者皮肤(口语：皮肤色彩)和巩膜的反射光谱会有选择地以不同的百分比来反射入射光的不同可见波长。人体皮肤通常具有黄白色，黄色，棕色和深褐色这些不同的色彩，和/或人类巩膜通常具有白色和淡黄色(搀有红色血管)这些不同的各种色彩，这其中有可能包含了红色或淡红色色调。因此，用于增强色彩的光学设备可以进一步增强皮肤和巩膜的红色和黄色，以使外部观看者看到外观更红的皮肤或巩膜。在集合{D65,F2,F11}中的一个或多个照明体的照射下，用于增强红绿色彩或执行色彩校正的OD可以将原始的皮肤或巩膜色彩的a值在CIELAB色彩空间中增加至少一个单位，以使其达到更为偏正的a值。为了顾及这种OD引起的皮肤或巩膜色貌发红和/或发黄现象，外部观看者感知的OD的两遍装饰性着色可以是绿色，蓝色，青绿色、绿黄色。特别地，在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，OD的两遍着色WP和/或单遍着色WP的a值小于或等于-1。
此外，在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，OD的两遍着色WP可以更绿(包括更多的绿色，更多的黄绿色，更多的青色)，也就是说，与佩戴者感知的OD的单遍装饰性着色的a值相比，其a值在CIE LAB色彩空间中减小了至少一个单位。
作为替换，在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，与OD的单遍装饰性着色的a值相比，OD的两遍着色WP在CIE LAB色彩空间中具有至多高60个单位的a值。
在某些配置中，OD的单遍和/或两遍装饰性着色具有大体上是中性色，灰色，棕色，黄色，黄绿色，绿色，青色，蓝色或浅红色的色调，也就是说，其在CIE LAB中的a值小于60。在某些配置中，OD的单遍和/或两遍装饰性着色具有大体上是中性色，灰色，棕色，黄色，黄绿色，绿色，青色，蓝色或紫色的色调，即，其在CIE LAB中的b值小于60。在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，OD的两遍着色WP可以更蓝，也就是说，与OD的单遍着色WP的b值相比，其在CIE LAB色彩空间中的b值至少低1个单位。
作为替换，在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，与OD的单遍装饰性着色的b值相比，OD的两遍着色WP的b值最多可以高60个单位。在CIE LAB中，OD的两遍着色WP和单遍着色WP同样可以精确或者近乎精确地具有与明度无关的<a,b>值，也就是说，其a值相差不超过一个单位，并且其b值相差不超过一个单位。
图37示出的是图示了光学设备的透射光谱的曲线图3700，其中所述光学设备提供的外部观看者感知的OD的装饰性着色与佩戴者感知的OD的装饰性着色相比更偏向于绿色、黄绿色、青色或蓝色色调。在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，该OD的两遍装饰性着色(WP)的a值比该OD的单遍装饰性着色的a值低至少一个单位。实线示出了OD的单遍过滤透射光谱3710，并且虚线示出了OD的两遍过滤透射光谱3720。该OD可被制造成增强具有色觉缺失(CVD)的个人和正常色觉的个人的红绿色辨别力。该OD可以用四种窄谱吸收性染料来构造，这些染料的吸收峰位处于大约460纳米(3730、3731)，575纳米(3740、3741)，595纳米(3750、3751)以及635纳米(3760、3761)。该OD的衬底是CR39。这四种染料被浸涂到直径约72毫米且厚度为2.5毫米的镜片毛坯上。这些染料的浓度可以是在1微摩尔至2500微摩尔之间。
对于T(3710)和/或T2(3720)来说，至少一个阻带3730、3731的峰值透射波长介于420纳米与520纳米之间，并且至少两个阻带(光谱3710中的阻带3740、3760以及光谱3720中的阻带3741、3761)各自具有介于550纳米与700纳米之间的峰值透射波长，其中任何两个相邻阻带的峰值透射波长之间至少相差8纳米。
OD的衬底可以是用于隐形眼镜的硅酮水凝胶或其他任何光学特性适当的材料。该染料通过物理混合和/或化学键合而被注入隐形眼镜之中或隐形眼镜之上。这些染料的浓度范围可以是在1微摩尔与5000微摩尔之间。
图38示出了三个曲线图，即图38a中的曲线图3800a，图38b中的曲线图3800b以及图38c中的曲线图3800c，这些曲线图示出了具有图37的透射光谱的OD在以D65、F2和F11为照明体的情况下在CIE LAB色彩空间中的比色效果。细实线、细虚线和实心圆描绘的分别是针对使用肉眼的红绿色觉缺失(CVD)观察者或正常视力观察者的饱和孟塞尔色域3820a、3820b、3820c，柔和孟塞尔色域3860a、3860b、3860c以及WP 3840a、3840b、3840c。粗实线和粗虚线描绘的是针对使用OD观看的红绿CVD观察者或正常视觉观察者的饱和孟塞尔色域3810a、3810b、3810c以及柔和孟塞尔色域3870a、3870b、3870c。实心方形描绘的是作为单遍过滤器的OD的，也即被OD佩戴者或接收者感知的白点3850a、3850b、3850c或装饰性着色。实心星形描绘的是作为双遍过滤器的OD的，也即被外部观看者感知的白点3830a，3830b，3830c或装饰性着色。对于佩戴者感知的OD的单遍装饰性着色来说，在采用<L,a,b>格式的情况下，其在D65 3850c照射下的CIE LAB值是<80±20,-13±20,8±20>，在F2 3850b照射下的CIE LAB值是<75±20,-7±20，-4±20>，以及在F11 3850a照射下的CIE LAB值是<81±19,1±20,8±20>。在D65、F2和F11照明体照射下，明视透射率值分别是56％，48％和59％，或者是介于5％与95％之间的值。该装饰性着色的与明度无关的白点偏移(WPS)分别如下：在D65照明体的照射下，如果具有黄色、黄绿色或绿色色调，则所述白点偏移是15±15；在F2照明体照射的情况下，如果具有绿色、青色或蓝色色调，则所述白点偏移是8±8；以及在F11照明体照射的情况下，如果具有黄色、黄绿色或黄红色色调，则所述白点偏移是8±8。
对于外部观看者感知的OD的两遍装饰性着色来说，在使用<L,a,b>格式的情况下，其在D65 3830c照射下的CIE LAB值是<68±20,-17±20,10±20>，在F2 3830b照射下的CIELAB值是<61±20,-10±20,-5±20>，在F11 3830a照射下的CIE LAB值是<69±20,-2±20,7±20>。所述装饰性着色的与明度无关的WPS如下：在D65照明体照射的情况下下，如果具有绿色、黄绿色或黄色色调，那么所述WPS是19±19，在F2照明体照射的情况下下，如果具有绿色、青色或蓝色色调，那么所述WPS是11±11；以及在F11照明体照射的情况下，如果具有黄色、黄绿色或黄红色色调，那么所述WPS是7±7。
在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，OD的单遍和两遍装饰性着色的与明度无关的WPS全都小于60。在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，OD的单遍和两遍装饰性着色的a值都介于-60与+605之间，和/或b值介于-60和+60之间。对于经历单遍过滤处理或是被佩戴者感知的OD的明度值来说，其在D65和/或F11照明体照射的情况下高于55，和/或在F2照明体照射的情况下高于50。在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，经历单遍过滤处理或是被佩戴者感知的OD的明视透射率低于95％。在使用选定的孟塞尔红色和绿色色彩集合的情况下，在D65，F2和F11照明体照射下，图37和38中指定的OD的LAB RGLI分别提升了30％、42％和15％，或者其在所列出的所有照明体照射下的提升介于5％与110％之间。
如图38所示，在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，由OD增强的具有绿色色调分量的至少一个孟塞尔色(也就是在LAB色彩空间中的a值为负的色彩)将会更绿，其a值将会更低。如图38所示，在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体的照射下，由OD增强的具有红色色调分量的至少一种孟塞尔色(也就是在LAB色彩空间中的a值为正的色彩)将会更红，其a值将会更高。
如外部观看者看到的那样，用于增强红绿色或执行色彩校正的OD会将佩戴者的原始面部皮肤或巩膜色彩的a值提升至少1个单位。如外部观看者看到的那样，对于被OD覆盖的皮肤和/或眼睛区域，该OD增强了红色，粉色，橙色，棕色，紫色或者大体上是这些色彩的色貌。
Figure BDA0002619362950000841
等式24代表的是用于衡量CIE LAB色彩空间中与明度无关的蓝黄色差的比色性能指标(CPM)。孟塞尔蓝色和黄色色彩集合是选定的输入。对于选定的蓝色色彩集合来说，该蓝色色彩集合的平均统计量被用于枚举<a蓝色,b蓝色>。对于选定的黄色色彩集合来说，该黄色色彩集合的平均统计量被用于枚举<a黄色,b黄色>。
等式25提供的是对通过精心设计和构造的光学设备来查看蓝色和黄色色彩集合对比度的处理以及使用肉眼来查看此类色差的处理之间的BYLI色差百分比进行比较的CPM。
Figure BDA0002619362950000842
其中<a*,b*>和<aη,aη>分别表示使用光学设备和用肉眼查看的色彩的CIELAB色彩空间坐标。
对于任何色彩或色彩集合(包括孟塞尔色，石原色，自然色和人造色)来说，绿色平均值(average green color)CIE LAB“a绿色”是通过求取这些色彩的单个a值的平均值得到的。绿色平均值CIE LAB“b绿色”是通过将求取这些色彩的单个b值的平均值得到的。绿色平均值CIE LAB“L绿色”是通过求取这些色彩的单个“L”值的平均值得到的。红色平均值CIE LAB“a红色”是通过求取这些色彩的单个a值的平均值得到的。红色平均值CIE LAB“b红色”是通过求取这些色彩的单个b值的平均值得到的。红色平均值CIE LAB“L红色”是通过求取这些色彩的单个“L”值的平均值得到的。蓝色平均值CIE LAB“a蓝色”是通过求取这些色彩的单个a值的平均值得到的。蓝色平均值CIE LAB“b蓝色”是通过将求取这些色彩的单个b值的平均值得到的。蓝色平均值CIE LAB“L蓝色”是通过求取这些色彩的单个“L”值的平均值得到的。黄色平均值CIE LAB“a黄色”是通过求取这些色彩的单个a值的平均值得到的。黄色平均值CIE LAB“b黄色”是通过求取这些色彩的单个b值的平均值得到的。黄色平均值CIE LAB“L黄色”是通过求取这些色彩的单个“L”值的平均值得到的。
除非另有说明，否则红色、绿色、蓝色和黄色的平均<L,a,b>值都被输入所有CPM中，包括所有色差、明度差以及相应的百分比计算。这些输入会在使用或未使用增强色彩的光学设备的人类视觉中使用，并且会被用于评估OD的单遍和/或两遍着色。
在一些配置中，Lab色彩空间被等式11和12描述的Luv取代，其中L是明度，并且uv是众所周知的色度坐标系。由此，每一个目标的L都包括OD的查看色彩或着色，其在Lab与Luv坐标系之间是相同的值；<L绿色,a绿色,b绿色>坐标被<L绿色,u绿色,v绿色>坐标取代；<L红色,a红色,b红色>坐标被<L红色,u红色,v红色>坐标取代；<L蓝色,a蓝色,b蓝色>坐标被<L蓝色,u蓝色,v蓝色>取代；<L黄色,a黄色,b黄色>坐标被<L黄色,u黄色,v黄色>取代。
在CPM计算中，在使用Luv色彩***时，会用Luv值而不是Lab值来执行包括使用孟塞尔或石原色以及使用平均值的处理；Luv是默认值。
在一些配置中，1976 CIE LAB色貌模型中的色彩匹配函数是CIE 1931 2级标准观察者的函数。在一些配置中，2005 Sharpe-Stockman光度函数被用于评估光学设备的明视透光率。在本发明中使用了1951标准CIE暗视函数。
在某些配置中，在到达佩戴者之前，关于佩戴者感知的OD的装饰性着色及色差增强或变更性能的光谱、光学和比色值是通过使用作为来自照明体的光的单遍过滤器(过滤一次)的OD的透射光谱(T)来评估的。
在某些配置中，在到达外部观看者之前，关于外部观看者感知的OD的装饰性着色的光谱、光学和比色值是通过使用作为来自照明体的光的双遍过滤器(过滤两次)的OD的透射光谱来评估的。在这里，OD的有效透射光谱是每波长T2。光谱、光学和比色值包括OD的光谱，透光率，色差，色彩空间表示(例如坐标)，色域，白点以及这里讨论和/或在光学和色彩产业中被普遍接受的其他相关参数。
图39所示的曲线图3900显示的是具有图40的透射光谱(HG5，4010)的OD在以D65作为照明体的情况下在CIE LAB色彩空间中的比色效果。细实线、细虚线和实心圆分别描述的是针对使用肉眼的蓝黄色觉缺失(CVD)观察者或正常视觉观察者的饱和孟塞尔色域3920，柔和的孟塞尔色域3960以及WP 3940。粗实线和粗虚线分别描绘的是针对使用OD查看的蓝黄CVD观察者或正常视觉观察者的饱和孟塞尔色域3910和柔和孟塞尔色域3970。实心方形描绘的是作为单遍过滤器的OD的(也就是被OD佩戴者或接收者感知的)白点3950或装饰性着色。实心星形描绘的是作为双遍过滤器的OD的(也即被外部观看者感知的)白点3930或装饰性着色。
该OD的单遍过滤透射光谱4010可以用九种吸收性染料来构造，其中所述染料的吸收峰位大约位于430纳米(4011)，470纳米(4012)，500纳米(4013)，520纳米(4014)，575纳米(4015)，595纳米(4016)，610纳米(4017)，640纳米(4018)和670纳米(4019)。OD的衬底可以是聚碳酸酯，或者可以是任何塑料、玻璃或其他光学特性适当的材料。所述染料会被混合、挤压并模制成直径约为68毫米且厚度约为2.5毫米的镜片毛坯。这些染料的浓度可以介于5微摩尔与200微摩尔之间。佩戴者感知的OD单遍装饰性着色3950大体上是淡蓝色的。外部观看者感知的OD两遍装饰性着色3930是绿色、绿青色、青色或者大体上是这些色调。在D65照明体的照射下，通过使用选定的蓝色和黄色孟塞尔色彩集合，图39和图40指定的光学设备(HG5)的LAB BYLI色差百分比提高了20％，或者介于5％与95％之间。
表2示出的是25个光学设备的比色和光学性能指标，这25个光学设备的透射光谱在图40-43中在光谱4000、4100、4200、4300中显示。光学设备可以具有由红色，绿色，蓝色，黄色，中性色，紫色，橙色，青色，黄绿色或大体相似的色调组成的任何单遍装饰性着色(WP)。OD可以单独具有关于红色、绿色、蓝色、黄色、中性色、紫色、橙色、青色、黄绿色或是大体相似的色调的任何双遍装饰性着色(WP)。绿色色调包括绿黄色，绿色和青色色调。红色色调包括黄红色(即橙色)，棕色，粉红色，红色和紫色色调。蓝色色调包括青色，蓝色和紫色色调。黄色色调包括黄绿色，黄色，橙色和棕色色调。所有色调都包括大体上相似的色调。表2示出了OD可以具有从0％到100％的任何数值的明视透射率，从0到100的单遍过滤(佩戴者感知)明度，和/或从0到100的双遍过滤(外部观看者感知)明度。表2示出了在装饰性着色色调被认为是中性或大体上中性的时候，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色在CIE LAB色彩空间中具有小于20个单位的与明度无关的WPS。表2示出了在装饰性着色色调被认为是红色、绿色、蓝色、黄色或是大体上呈这些色彩时，佩戴者和/或外部观看者感知的OD的装饰性着色在CIE LAB色彩空间中具有超出3个单位的与明度无关的WP偏移。表2示出了佩戴者和/或外部观看者感知的OD装饰性着色在CIE LAB色彩空间中具有介于-100与+100之间的a值，和/或介于-100和+100之间的b值。表2示出了OD的与明度无关的红绿色差提升百分比的范围是从-60％到100％。表2示出了在LAB中，OD的与明度无关的蓝黄色差提升百分比的范围是从-50％到50％。
在CIE D65照明体的照射下，对于这里描述的OD来说，如果使用了至少一种染料来修改可见光透射光谱4000、4100、4200、4300，以及以下的一个或多个条件施加于其在380纳米与780纳米之间的透射光谱：最大透射率与最小透射率的比值至少是1.25比1；明视透射率低于95％；与明度无关的RG色差增大介于-80％与120％之间；与明度无关的BYLI色差增大介于-50％与110％之间；OD的单遍着色WP的a值和b值都介于-15与15之间，那么，所述OD具有以下特性：(1)单遍着色WP的a值与其两遍着色WP的a值相隔至少5个距离单位；和/或(2)单遍着色WP的b值与其两遍着色WP的b值相隔至少5个距离单位。
具有任一图示的透射光谱4000、4100、4200、4300的OD可以用吸收特定波长的染料或着色剂来构造。该染料可被注入或涂覆在光学特性适当的衬底之上或之中。然后，该物理OD可被置于眼睛外部前方，例如以外部眼镜的形式，和/或可被置于角膜顶部以外，例如以隐形眼镜或滴眼液的形式，和/或内部放置在眼睛中，例如以人工晶状体的形式。
OD可被设计成具有在一个集成物理设备中实现的一个或多个功能。在将OD设计成具有一个功能的实施例中，OD具有单个功能透射光谱。在将OD设计成具有多种功能的实施例中，OD具有总的透射光谱，该总的透射光谱实际上是多个功能透射光谱的乘积。举个例子，对于同样会阻挡UV光和高能蓝光(从380纳米到460纳米的HEBL)的色彩增强OD来说，该集成的多功能OD的总透射光谱是色彩增强光谱、UV阻挡光谱以及HEBL阻挡光谱的乘积。也就是说，T集成＝T色彩增强*TUV阻挡*THEBL阻挡。
在另一个示例中，用于移除、减小或改变阻挡HEBL的另一个OD的装饰性着色(色彩)的色彩平衡OD可以具有在以物理、化学或电子方式集成到阻挡HEBL的OD中的色彩平衡透射光谱。与初始的阻挡HEBL的OD相比，这种设计能使新的平衡色彩并阻挡HEBL的OD具有相对较少或是发生变化的装饰性着色。这种集成的OD的总透射光谱是色彩平衡光谱与HEBL阻挡光谱的乘积。也就是说，T集成＝T色彩平衡*THEBL阻挡。任何单一功能OD都可以与另一个单一功能OD相耦合以便产生具有多种功能的集成OD。
在Lab空间中，在a值和/或b值方面，增强色彩的OD的单遍装饰性着色WP与OD两遍装饰性着色至少相距1个单位。
在集合{D65，F2，F11}中的一个或多个照明体照射的情况下，佩戴者看到的光学设备的单遍装饰性着色WP与外部观看者看到的OD的两遍装饰性着色的距离可以小于25个单位(由与明度无关的色差进行衡量，等式21)。
在D65或F11照明体的照射下，经历单遍过滤的光学设备的明度值大于15，或者在F2照明体的照射下大于10。
关于这些发明的示例应用是透镜。根据本发明制造的透镜增强了具有正常视觉或者具有色觉缺失(包括遗传性和后天的)的人的色觉。这些透镜可被做框并被配戴在眼睛外部或者配戴在眼睛表面，例如与眼睛接触或被***眼睛(例如IOL)中，或是被安装在用于远距离观看或放大目的的设备上(例如光学镜，望远镜，显微镜)。
本发明的另一个例示应用是固定或附着于建筑物以及其他并非用于人脸或眼睛的结构和框架的光学介质。例如，部分或完全透明的窗户，桌子，门，地板，墙壁，镜子，面板，盖子，防护罩和容器。面板、护罩、盖子和容器可以包括用于透射、反射或吸收所有或部分UV、VIS和红外波长同时部分或完全阻挡其他对象或能量波的光学介质。关于面板、护罩、盖子和容器的示例包括用于太阳能电池板护面，防鼻息或防吐水吐痰护罩，水族箱面板以及玻璃罐。
本发明的附加例示应用是汽车光学介质，例如车窗、挡风玻璃、汽车天窗、采光顶以及后视镜。
本发明的更多例示应用是电子显示屏(例如在电视机、监视器、电话显示器以及电子观察镜之上或之中的电子显示屏)。这些设备会发出紫外线、可见光和/或红外线，其波长可以借助位于辐射发射器与接收方(例如人眼或相机)之间的显示屏来修改。
其他例示应用包括照明设备(例如灯泡，灯管，发光二极管(LED)，荧光灯，白炽灯和金属卤化物灯)中或照明设备上的光学介质。根据本发明，光学介质可以是帽盖、面板、护罩、容器、外壳以及其他任何设备，或是设备或设备***的一部分，其中在所述设备或设备***中，在到达接收方(例如人眼或相机)之前，UV、VIS或红外辐射会被所述介质透射、吸收或反射。关于此类光学介质的实施例包括灯泡、灯管(扭曲或笔直)以及其他包装或外壳。
一个或多个光偏振层(例如偏振膜或偏振片)可被引入光学设备之中或光学设备之上。引入光偏振层的方法包括涂覆，层压，包裹和材料注入。偏振层可以是光学设备的外表面，或者可以“夹在”光学设备内部的其他的层之间。偏振层可以是最外面的层，或者可以具有在其顶上添加的附加层，例如薄膜层或染料层。薄膜层可以包括抗反射涂层、硬涂层、疏水涂层及其任意组合。染料层可以包括坚实着色(solid tint)，渐变着色，彩色着色，中性着色及其任何组合。
图44所示的曲线图4400示出了用染料修改的三个光学设备的透射光谱4410、4420、4430。在光谱4410中显示的OD A在410纳米4440处提供了大约90％(0.9)的透射率，其在460纳米执行阻挡，并具有35％(0.35)的透射率，在其余可见光波长4470、4480的透射率是40％到100％，以及在大约580纳米处以25％(0.25)的透射率4460来执行阻挡。光谱4420中显示的OD B在460纳米4451处执行阻挡，并且在570纳米到600纳米4461执行阻挡，而在460纳米4441以下是可通过的，在460纳米到570纳米4470之间是可通过的，以及在610纳米4480以上是可通过的。OD B的平均阻挡率要大于OD A。在光谱4430中显示的OD C在460纳米4452处执行阻挡，在570纳米到600纳米4462执行阻挡(透射率几乎为零)，而与OD A和OD B相比会让相似的波长4470、4480通过，但是OD C在460纳米与570纳米4470之间的最大透射率约为35％(0.35)。
OD A是通过将厚度为0.5毫米的浸有染料的聚碳酸酯(PC)层与具有72毫米的直径且厚度为1.5毫米的基础衬底进行层压来构造的。在用染色PC层层压的情况下，在光功率方面，所述OD可以是平光的，或者可以具有任何非平光的光功率，其本质上不会改变从视场周围到视场中心的OD透射光谱。在460纳米4450、495纳米4490、585纳米4460以及635纳米4491处使用了与PC兼容的四种“陷波”吸收染料来产生透射光谱4410。染料浓度的范围是每一磅PC 0.01毫克到200毫克。该染料包括花青，若丹明，香豆素，方酸或BODIPY结构。其他众多的染料也可以用于提供与OD A相似的OD的透射光谱。
OD B是通过在混合和成型处理过程中将三种染料注入聚酰胺(PA，尼龙)基质来构造的。在460纳米4451、575纳米以及595纳米4461处使用了与PA兼容的三种陷波吸收染料来产生期望的透射光谱4420。大于620纳米的波长处的光谱不均匀性在很大程度上归因于硬涂层和抗反射涂层。染料浓度的范围是每一磅PA0.01毫克到200毫克。
OD C的结构与OD B相似。OD C使用了中性密度较大或可见光谱很宽的吸收染料，例如“炭黑”，通过添加所述染料，可以将OD C的透射光谱从380纳米显著地降低到780纳米。OD C使用的染料的浓度的范围是每一磅PA或PC 0.1毫克到1000毫克。
光学设备可被制造成通过不同标准制定小组(例如国际标准组织(ISO)，美国国家标准协会(ANSI)和澳大利亚标准(AS/NZS))设定的所有、大多数或一些标准。特别地，OD的可见光透射光谱符合这其中的一些或所有标准。
表3列出了由2013 ISO 12312-1、2018 ANSI Z80.3以及201 6AS/NZS 1067.1设定的与处于380纳米到780纳米的可见光波长的光学设备的透射光谱相关的相关标准。表3给出了具有在图44中提供的透射光谱4410、4420、4430的三种增强色彩的光学设备(即OD A，OD B和OD C)的测试值和结果。OD A通过了所列出的所有标准。OD B和OD C则通过了除了光谱透射标准之外的几乎所有列出的标准。
增强色彩的光学设备可被制造成通过未在表3中提供和/或由其他规则指定小组设定的附加标准。
增强色彩的光学设备(包括表3中的光学设备)增强了交通信号灯(例如红，绿和蓝光)的相对视觉衰减系数(Q)。这些光学设备可以供个人(例如驾驶员，骑手和骑自行车的人)使用，以便强调交通信号灯的色彩或可见性。
在一些实施例中，对于具有红色、黄色、绿色或蓝色指示的至少一种白炽信号灯来说，OD的相对视觉衰减系数(Q)要比最小ISO需求大至少0.02。在一些实施例中，对于具有红色、黄色、绿色或蓝色指示的至少一个LED信号灯来说，OD的相对视觉衰减系数(Q)要比最小ISO需求大至少0.02。在一些实施例中，对于具有红色、黄色、绿色或蓝色指示的至少一个白炽信号灯来说，OD的ISO相对视觉衰减系数(Q)至少是1.0。在一些实施例中，对于具有红色、黄色、绿色或蓝色指示的至少一个LED信号灯来说，OD的ISO相对视觉衰减系数(Q)至少是1.0。
图45所示的曲线图4500示出了根据ANSI的用OD C和肉眼查看的绿色交通灯4510、黄色交通灯4530和D65日光4520的CIE xyY色度坐标。
如曲线图4500所示，与用裸眼4590观看相比，增强色彩的光学设备(例如OD C)可以朝着橙色或红色4580修改黄色交通信号灯的色貌，同时将其保持在可接受的黄色信号区域4530以内。如用圆圈标记的点描绘的那样，当在光学设备上观看或者通过光学设备观看时，该光学设备可以保持可接受的单遍着色WP 4560，并且会保持处于所标记的CIE D65区域4520以内。光学设备的可接受的彩色着色可以包括如在光学设备的白点4560(用圆圈标记的点)以及在没有光学设备的情况下用肉眼观看的色觉白点4570(用方形标记的点)的附近显示的大体上中性或柔和的彩色着色。
与使用肉眼的无辅助的感知相比，增强色彩的光学设备可以朝着橙色或红色修改原本黄色或橙色的交通线、标记、标志、锥体或其他设备的色貌。与用肉眼4550观看相比，这种增强色彩的光学设备可以将绿色交通信号灯的色貌修改得更绿或者修改成更高色度的绿色4540，同时将其保持在可接受的绿色信号区域(4510)以内。
对于患有红色弱或红色盲的人以及某些色觉正常的人来说，用于增强色彩、校正色彩或补偿色彩的OD的透射光谱3710具有：(1)峰值吸收波长介于560纳米与595纳米(包含560纳米和595纳米)之间的至少一个阻带3740、3750；(2)此类阻带具有至少30％的峰值吸收率；以及(3)如图37的曲线图3700所示的那样，此类阻带具有至少10纳米的FWHM。
对于患有绿色弱或绿色盲的人以及一些具有正常色觉的人来说，用于增强色彩、校正色彩或补偿色彩的OD的透射光谱3310具有：(1)吸收峰值波长介于575纳米与610纳米(包含575纳米和610纳米)之间的至少一个阻带3350、3360；(2)此类阻带的峰值吸收率至少为30％；以及(3)如图33的曲线3300所示的那样，此类阻带的FWHM至少是10纳米。
对于患有CVD的人以及对于某些具有正常色觉的人来说，用于增强色彩、校正色彩或补偿色彩的OD的透射光谱具有：(1)峰值吸收波长介于560纳米与610纳米(包含560纳米和610纳米)之间的至少一个阻带；(2)此类阻带的峰值吸收率至少是30％；以及(3)此类阻带的FWHM至少是10纳米。
对于患有CVD的人和一些具有正常色觉的人来说，用于增强色彩、校正色彩或补偿色彩的OD的透射光谱具有：(1)峰值吸收波长介于575纳米与595纳米(包括575纳米和595纳米)之间的至少一个阻带；(2)此类阻带的峰值吸收率至少是30％；以及(3)此类阻带的FWHM至少是15纳米。
大于或等于X％的峰值吸收率等价于小于或等于(100-X)％的谷值(最低局部)透射率。
具有这里描述的光度和/或比色属性的一个或多个观看区域(即表面)可以部分或完全覆盖OD的整个表面。
图46示出了隐形眼镜4600。在一个实施例中，该隐形眼镜4610可以只对其仅仅覆盖或大体上覆盖了瞳孔和/或巩膜4630的中心视区进行染色，其中该视区4630的面积要小于整个镜片4610的面积。作为另一个实施例，隐形眼镜4620可以对其整个镜片进行染色，其中观看区域4640的面积与整个镜片4620的面积相同或基本相同。
在以上示例中，OD的输出是透射光谱。本领域普通技术人员可以理解，此类光谱可以用任何光学设备来构造。
用于增强红色、绿色、蓝色和/或黄色的光学设备在其380纳米到780纳米的透射光谱中具有至少四个通带。至少一个通带的峰值透射波长小于440纳米；至少两个通带的峰值透射波长在440纳米与610纳米之间，其中一个通带的峰值透射波长要比另一个通带的峰值透射波长短至少10纳米；以及至少一个通带的峰值透射波长大于610纳米。此类光学设备包括至少一种吸收性染料和/或至少一种反射薄膜。
用于增强红色、绿色、蓝色和/或黄色的光学设备在其380纳米到780纳米的透射光谱中具有至少三个通带。以571纳米与780纳米之间的波长为中心的至少一个通带的峰值透射率要比以380纳米与570纳米之间的波长为中心的至少一个通带的峰值透射率高至少1％。任一通带的峰值透射波长与其他任何通带的峰值透射波长相差至少10纳米。此类光学设备包括至少一种吸收性染料和/或至少一种反射薄膜。
用于增强红色、绿色、蓝色和/或黄色的光学设备在其380纳米到780纳米的透射光谱中具有至少四个通带。至少一个通带的峰值透射波长小于460纳米；至少一个通带的峰值透射波长在461与540之间；以及至少两个通带的峰值透射波长大于541纳米。对于所有成对的紧邻通带来说，其峰值透射波长之间至少相距5纳米。此类光学设备包括至少一种吸收性染料和/或至少一种反射薄膜。
用于增强红色、绿色、蓝色和/或黄色的光学设备在其380纳米到780纳米的透射光谱中具有至少四个通带。中心低于450纳米的至少一个阻带具有至少30％的峰值抑制率；以550纳米与610纳米之间的波长为中心的至少一个阻带具有至少30％的峰值抑制率；以440纳米与510纳米之间的波长为中心的至少一个阻带具有小于80％的峰值抑制率。以480纳米与570纳米之间的波长为中心的至少一个通带的峰值透射率大于20％。至少一个阻带以大于580纳米的波长为中心。此类光学设备包括至少一种吸收性染料和/或至少一种反射薄膜。
光学设备在其380纳米到780纳米的透射光谱中具有至少两个通带。此类光学设备包括至少一种吸收性染料和/或至少一种反射薄膜。在CIE D65照明体照射下以及在CIELAB色彩空间中，该光学设备具有：(1)彼此之间的、距离介于5与150个距离单位(包括5和150)之间的单遍着色的白点a值以及两遍着色的白点a值；和/或(2)彼此之间的、距离介于5与150个距离单位(包括5和150)之间的单遍着色的白点b值和两遍着色的白点b值；以及(3)以下的一个或多个条件适用于该设备：
在380纳米到780纳米且分辨率为1纳米的设备透射光谱中，最大透射率与最小透射率的比值至少是1.25:1；
明视透射率低于95％；
对于通过设备看到的红色和绿色孟塞尔色来说，产生介于-80％与120％(这其中不包括-2％至2％)之间的与明度无关的红绿色差提升；
对于通过设备看到的蓝色和黄色孟塞尔色来说，产生介于-50％与50％(这其中不包括-2％到2％)之间的与明度无关的蓝黄色差提升；
设备的单遍着色白点a值和/或b值介于-15和15之间；
光学设备在其380纳米到780纳米的透射光谱中具有至少三个通带。此类光学设备包括至少一种吸收性染料和/或至少一种反射薄膜。在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体照射的情况下，通过设备看到的红色和绿色孟塞尔色和/或石原色的红绿明度差介于-5.0与5.0(含)之间，这其中不包括-0.1至0.1。
该光学设备的透射光谱具有至少一个阻带，该阻带的峰值抑制波长介于440纳米与600纳米之间，并且该阻带的半峰全宽是至少5纳米。
在光学设备的透射光谱中，对于峰值抑制波长处于440纳米与510纳米之间的任何阻带来说，其峰值抑制率小于85％。
在光学设备的透射光谱中，以480纳米与570纳米之间的波长为中心的一个或多个通带的峰值透射波长要比以571纳米与660纳米之间的波长为中心的一个或多个通带的峰值透射波长短至少40纳米。
在UV光照下，该光学设备是光致变色的。
在光学设备的透射光谱中，至少一个阻带是以长于590纳米的波长为中心的。
在光学设备的透射光谱中，530纳米与780纳米之间的最低透射率要比380纳米与529纳米之间的最低透射率高至少1％。
在光学设备的透射光谱中，具有最大峰值透射波长的通带的波长要比具有第二最大峰值透射波长的通带的波长长至少10纳米。
在光学设备的透射光谱中，460纳米与540纳米之间的平均透射率要比550纳米与600纳米之间的平均透射率高至少1％。
对于光学设备的透射光谱来说，500纳米与550纳米之间的平均透射率要比570纳米与590纳米之间的平均透射率高至少1％。
对于光学设备的透射光谱来说，与该光谱本身相比，该光谱在380纳米到780纳米的每一个波长上的平方具有完全相同的光谱特性。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，其在CIE LAB色彩空间中的单遍和两遍装饰性着色的a值都介于-60与+60之间，和/或b值都介于-60与+60之间。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，通过单遍着色的设备的明视透射率低于95％(包括95％)。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，其为通过该设备看到的红色和绿色孟塞尔色产生的LAB RGLI色差百分比会提升5％到110％。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，其为通过该设备看到的蓝色和黄色孟塞尔色产生的LAB BYLI色差百分比会增大10％到110％。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，光学设备的单遍装饰性着色与其两遍装饰性着色的白点彼此之间的与明度无关的色差处于60个距离单位以内。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，光学设备的单遍装饰性着色与其两遍装饰性着色的与明度无关的白点偏移与中性色的距离都小于60个距离单位。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，其单遍着色的a值与其两遍装饰性着色的a值至少相差1个距离单位。
对于光学设备来说，在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中，其单遍着色的b值与其两遍着色的b值至少相差1个距离单位。
对于光学设备来说，在CIE LAB色彩空间中，其在CIE F2照明体照射下的单遍和/或两遍装饰性着色的b值要比在CIE D65和/或F11照明体照射下的相应的单遍和/或两遍装饰性着色的b值小至少一个距离单位。
对于光学设备和具有黄色视觉的人来说，在被CIE D65照明的情况下，在CIE LUV空间中，用肉眼查看的人的色觉的白点到中性色的偏移与通过设备查看的同一个人的色觉的白点到中性色的偏移相差的距离介于0.002与0.2个距离单位之间。
对于光学设备来说，在通过该设备观察的情况下，在CIE D65、F2和/或F11照明体集合中的任何两个照明体之间的红绿明度差的变化处于5.0以内。
对于光学设备来说，为具有红色、黄色、绿色或蓝色指示的至少一个白炽灯信号计算的所述设备的相对视觉衰减系数(Q)要比最低ISO需求大至少0.02。
对于光学设备来说，所有比色性能指标都使用的是1931CIE 2级标准观察者。
对于光学设备来说，一个或多个查看区域可以部分或完全覆盖OD的整个表面。
对于光学设备来说，该设备包括透镜，太阳镜和眼镜玻璃，隐形眼镜，滤光器，显示器，挡风玻璃，人工晶状体，人类晶状体，窗户以及塑料。该光学设备可以具有任何光功率，曲率或其他适当的特性，这其中包括几何形状，折射率以及厚度。
虽然在上文中描述了采用特定组合的特征和要素，但是本领域普通技术人员将会认识到，每一个特征或元素既可以单独使用，也可以以在具有或不具有其他特征和要素的情况下以任何组合的方式使用。此外，这里描述的方法可以在引入到计算机可读介质中以供计算机或处理器运行的计算机程序、软件或固件中实施。关于计算机可读媒体的示例包括电信号(通过有线和无线连接传送)和计算机可读存储介质。关于计算机可读介质的示例包括但不局限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、磁媒体(例如内部硬盘和可拆卸磁盘)、磁光媒体以及光媒体(例如CD-ROM碟片和数字多用途碟片(DVD))。

Claims (25)

1.一种用于增强色觉的光学设备，所述光学设备包括：
一个或多个光学部件，用于在所述光学设备从380纳米到780纳米的透射光谱中产生至少两个通带，所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65、F2以及F11照明体中的一个或多个照明体的照射下产生低于95％的明视透射率和暗视透射率，所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65、F2和F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中为通过所述光学设备看到的红色和绿色孟塞尔色产生介于-5.0与5.0之间但不包括从-0.1到0.1的红绿明度差，所述一个或多个光学部件进一步在所述光学设备的从380纳米到780纳米且分辨率为1纳米的透射光谱中产生至少为1.15比1的最大透射率与最小透射率的比值。
2.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件包括至少一种吸收性染料。
3.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件包括至少一种反射薄膜。
4.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中为通过所述光学设备看到的红色和绿色孟塞尔色产生介于-80％与120％之间但不包括从-2％到2％的与明度无关的红绿色差提升。
5.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中为通过所述光学设备看到的蓝色和黄色孟塞尔色产生介于-50％与110％之间但不包括从-2％到2％的与明度无关的蓝黄色差提升。
6.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在所述至少两个通带的峰值透射波长之间产生至少5纳米的间隔。
7.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在所述光学设备的从380纳米至780纳米的透射光谱中至少产生第三通带。
8.根据权利要求7所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在所述光学设备的从380纳米到780纳米的透射光谱中至少产生第四通带。
9.如权利要求8所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生：峰值透射波长小于440纳米的至少一个通带；峰值透射波长介于440纳米与610纳米之间的至少两个通带，其中一个通带的峰值透射波长比另一个通带的峰值透射波长短至少10纳米；以及峰值透射波长大于610纳米的至少一个通带。
10.如权利要求8所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生峰值透射波长小于460纳米的至少一个通带，峰值透射波长介于461与540之间的至少一个通带，以及峰值透射波长大于541纳米的至少两个通带。
11.如权利要求8所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生以短于450纳米的波长为中心且具有至少30％的峰值抑制率的至少一个阻带，以550纳米与610纳米之间的波长为中心且具有至少30％的峰值抑制率的至少一个阻带，以及以440纳米与510纳米之间的波长为中心且具有小于80％的峰值抑制率的至少一个阻带。
12.如权利要求8所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生以480纳米与570纳米之间的波长为中心且峰值透射率大于20％的至少一个通带。
13.如权利要求8所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生以长于580纳米的波长为中心的至少一个阻带。
14.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中产生彼此相距5到150个距离单位的单遍着色白点的a值以及两遍着色白点的a值。
15.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中产生彼此相距5到150个距离单位的单遍着色白点的b值以及两遍着色白点的b值。
16.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65，F2和/或F11中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中产生具有介于-60与+60之间的a值的单遍和两遍装饰性着色。
17.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在CIE D65，F2和/或F11中的一个或多个照明体的照射下，在CIE LAB色彩空间中产生具有介于-60与+60之间的b值的单遍和两遍装饰性着色。
18.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生比介于570纳米与590纳米之间的平均透射率高至少1％的介于500纳米与550纳米之间的平均透射率。
19.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步使得所述光学设备在紫外线照射下是光致变色的。
20.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生比介于550纳米与600纳米之间的平均透射率高至少1％的介于460纳米与540纳米之间的平均透射率。
21.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步使得在CIE F2照明体照射下的单遍和两遍装饰性着色在CIE LAB色彩空间中的b值比在CIE D65和/或F11照明体照射下的相应的单遍和两遍装饰性着色在CIE LAB色彩空间中的b值小至少一个距离单位。
22.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步产生针对具有红色、黄色、绿色或蓝色指示的至少一个白炽信号灯计算的比最小ISO需求大至少0.02的相对视觉衰减系数(Q)。
23.如权利要求1所述的光学设备，其中所述光学设备采用以下的至少一种形式：透镜，太阳镜，眼镜，玻璃，隐形眼镜，滤光器，显示器，挡风玻璃，人工晶状体，人类晶状体，窗户以及塑料。
24.如权利要求1所述的光学设备，其中所述一个或多个光学部件进一步在由CIE D65照明的情况下，在CIE LUV空间中产生大小介于0.002与0.2个距离单位之间的、用肉眼看到的色觉的白点到中性色的偏移与通过所述光学设备看到的色觉的白点到中性色的偏移之间的差值。
25.一种用于增强色觉的光学设备，所述光学设备包括：至少一种吸收性染料和至少一种反射薄膜中的至少一个，
所述至少一种吸收性染料和所述至少一种反射薄膜中的所述至少一个在CIE D65、F2和/或F11照明体中的一个或多个照明体的照射下，在所述光学设备的从380纳米到780纳米的透射光谱中产生至少四个通带而且明视和暗视透射率低于95％，其中所述至少四个通带中的至少一个通带具有短于460纳米的峰值透射波长，所述至少四个通带中的至少一个通带具有介于461与540之间的峰值透射波长，所述至少四个通带中的至少两个通带具有大于541纳米的峰值透射波长，以及
在从380纳米到780纳米且分辨率为1纳米的波长上，所述光学设备的最大透射率与所述光学设备的最小透射率的比值至少是1.2比1。
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