牙科比色：影響視覺辨色的因素

1、牙科比色：影響視覺辨色的因素 關(guān)于牙科比色幾個色彩學(xué)方面的基本知識，包括光與色彩、感知色彩的三要素（光源、被觀察物體、觀察者的感知系統(tǒng)）、色彩的三個屬性（色相、明度、飽和度）、表色系統(tǒng)（孟塞爾表色系統(tǒng)、L*a*b*表色系統(tǒng)、L*C*h表色系統(tǒng)）。臨床上的比色板牙科比色本質(zhì)是采用特殊的色板進(jìn)行視覺牙科比色的過程，本講將在以上基本知識的基礎(chǔ)上，和大家一起分析影響視覺辨色的幾個因素。一、 光源沒有光線就根本無法看到物體；在光線不足的條件下，雖然可以看到物體的輪廓形態(tài)，但無法感知顏色；相同的物體，在不同的光源條件下，人眼所感知到的顏色可能不同，這稱之為同物異色現(xiàn)象。因此，光源的種類、強(qiáng)度對于

2、正確的視覺辨色有著重要作用。在牙科比色中使用正確的光源，也是達(dá)到良好顏色效果的重要因素。理想的視覺辨色光源的基本要求包括適宜的色溫、足夠的顯色指數(shù)、適宜的照度，為牙科比色創(chuàng)造良好的牙科比色光源條件。 1、色溫：環(huán)境光源的平均波長叫做色溫，其單位是開爾文（K）。標(biāo)準(zhǔn)的陽光的色溫為5500K-6500K，物體在這樣的太陽光照射下所體現(xiàn)的顏色是最真實(shí)、最自然的顏色。并不是任何時間的太陽光都是標(biāo)準(zhǔn)的陽光。清晨和黃昏的陽光中紅色光占優(yōu)勢，色溫偏低；正中午或在高山、極地的陽光藍(lán)色光占優(yōu)勢，色溫偏高。在這樣的陽光下，我們看到的顏色都不準(zhǔn)確。很多人工光源的色溫不是5500k-6500k。有些光源只用

3、人的肉眼就可以感受到不是白光，很多光源發(fā)出的光線通過光譜分析可以看到與理想太陽光譜的區(qū)別（圖1-3）。圖1：太陽光譜                   圖2：熒光燈光譜                     

4、; 圖3：白熾燈光譜 2、顯色性：光源對物體的顯色能力稱為顯色性。光譜內(nèi)容決定光源的光色，但相同光色的光源可能會有相異的光譜組成。相比較而言，光譜組成較廣的光源有可能提供較佳的顯色品質(zhì)。除適宜的色溫即光源的平均波長外，光源包含各種波長的光譜而沒有缺漏是非常重要的。具體來說，如果光源發(fā)出的光中缺少某種波長的光，那么物體就不可能反射出這個波長的光，因此，即使物體具有這種顏色，人的眼睛也不可能感知到。比如一束純綠的光照射在一個純紅的物體上時，人的眼睛是感知不到紅色的。顯色指數(shù)（Ra）描述的就是指光源光譜的完整性。Ra-100表示光源涵蓋了整個可見光和近紫外光的光譜。為了利于人們辨

5、色，需要顯色指數(shù)比較高的光源，以免因光源的缺色而影響辨色。 3、照度：照度是被照物表面在單位面積上受到的光通量，以“&#x;燭光”或“勒克司”為單位表示?！?amp;#x;燭光”是指發(fā)光強(qiáng)度為1燭光的光源，在距離光源一&#x;、面積為一平方&#x;的垂直面上所產(chǎn)生的光照度。如果光源的照度過弱，肉眼難以分辨物體的細(xì)節(jié)，也難以辨別顏色；如果光源的照度足夠，肉眼就可以辨別物體的顏色；如果光源的照度過強(qiáng)，也會影響視覺神經(jīng)的功能，對視覺辨色的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。因此，適意的照度是準(zhǔn)確進(jìn)行視覺辨色的重要條件。對于口腔臨床牙科比色來講，光源要適宜照度為175&#x;燭光

6、（1500勒克司）。 綜上所述，臨床比色適宜采用的理想光源須具備適宜的色溫、足夠的顯色性、適宜的照度三個條件。牙科椅上自帶的手術(shù)燈由于存在色溫偏低（約為3800k）、顯色性低（Ra<75）、照度過高等問題，不宜用作臨床比色的光源。 二、 被觀察物體被觀察的物體本身的狀態(tài)符合一定的條件時，進(jìn)行視覺辨色的準(zhǔn)確更高，也就有利于牙科比色的準(zhǔn)確性。對被觀察物體的要求包括適宜的背景環(huán)境、足夠的大小和靜止時間。 1、適宜的背景環(huán)境物體的環(huán)境、背景，也就是物體周圍的顏色會對辨色產(chǎn)生很大影響。將相同的顏色，放在不同顏色的背景上，我們會發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)出不同的感覺。這種對比主要包括三類：（1）牙

7、科比色的色相對比：將相同的橙色放在紅色或黃色上，會發(fā)現(xiàn)在紅色上的橙色會有偏黃的感覺，因?yàn)槌壬怯杉t色和黃色調(diào)成的，當(dāng)它和紅色并列時，相同的成份被調(diào)和而相異部份被增強(qiáng)，所以看起來比單獨(dú)時偏黃。（圖4）（2）牙科比色的明度對比：將相同的色彩，放在明度不同的色彩背景上，比較色彩的感覺，會發(fā)現(xiàn)放在明度較低的背景上的色彩感覺比較亮，放在明度較高的背景上的色彩感覺比較暗。（圖5）（3）牙科比色的飽和度對比：色彩和另一彩度較高的色彩并列時，會覺得本身彩度變低，而和另一個彩度較低的色彩時，會覺得彩度變高。（圖6）（4）補(bǔ)色對比：兩個互為補(bǔ)色的色彩在一起時，會使色彩色感更強(qiáng)。（圖7）視覺辨色時，被觀察的物體處于

8、以上四類對比環(huán)境的任何一種之中時，都會對辨色結(jié)果產(chǎn)生不利的影響。同樣，在對牙齒進(jìn)行視覺辨色牙科比色時，要時刻避免各種不利的對比環(huán)境。 圖4：色相對比 圖5：明度對比 圖6：飽和度對比 圖7：補(bǔ)色對比 2、 足夠的大?。何矬w具有足夠的大小可以使觀察物體是具有足夠的視角，這對正確辨色是非常重要的。 3、 足夠的靜止時間：對于靜止的物體進(jìn)行辨色相對容易，而對運(yùn)動著的物體進(jìn)行辨色也是困難的。 三、 觀察者的感知系統(tǒng) 即使有了標(biāo)準(zhǔn)的光源、適宜的被觀察對象，也不一定能準(zhǔn)確地把顏色辨別出來，因?yàn)橛^察者的感知系統(tǒng)是一個更關(guān)鍵的影響因素。  視信息在視

9、網(wǎng)膜內(nèi)形成視覺神經(jīng)沖動，由三級神經(jīng)元傳遞，即光感受細(xì)胞-雙極細(xì)胞-神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。神經(jīng)節(jié)細(xì)胞軸突，即神經(jīng)纖維將視信息傳遞到視中樞，形成視覺。光感受細(xì)胞是視網(wǎng)膜上的第一級神經(jīng)元，包括約1200多萬個視桿細(xì)胞和約700多萬個視錐細(xì)胞。（圖8）圖8：視覺信息的傳導(dǎo) 視桿細(xì)胞對明度敏感，主要分布在視網(wǎng)膜的周邊部，在中央凹處無分布。在照度不強(qiáng)時，分辨兩種顏色的差異主要依靠視桿細(xì)胞對明度的感知。在照度較高的情況下，由于人眼的瞳孔收縮，光線不能刺激到視網(wǎng)膜周邊的視桿細(xì)胞，因此就不能對明度有準(zhǔn)確的判斷。 視錐細(xì)胞對色相、飽和度敏感，在視網(wǎng)膜中央凹分布密集，而在周邊區(qū)相對較少。視錐細(xì)胞分為三種類

10、型，每一種都有自己的顏色辨別范圍。其中一種對長波光線（紅色和橙色）感受能力較強(qiáng)，另一種對中波光線（黃色和綠色）感受能力較強(qiáng)，第三種則能很好地感受波長更短的藍(lán)色和紫色。三種感光色素均由視黃醛和視蛋白構(gòu)成，其中視黃醛基本相同，而視蛋白結(jié)構(gòu)中存在微小差異，因而對色光的敏感性也存在差別。視錐細(xì)胞只在高照度下才能發(fā)揮作用，當(dāng)照度較強(qiáng)時，分辨兩種顏色的差異是依靠其色相和飽和度的差異。 用于視覺辨色的“孟塞爾表色系統(tǒng)”要求的牙科比色順序是“明度-彩度-色相”，就是利用視桿細(xì)胞對明度敏感的特點(diǎn)，首先辨別物體的明度；然后再利用視錐細(xì)胞對彩度和色相敏感的特點(diǎn)，來分別辨別物體的彩度和色相，最終確認(rèn)物體的顏

11、色。 由于口腔內(nèi)環(huán)境屬于較暗環(huán)境，容易被分辨的顏色偏差是明度上的偏差。因此，在牙科比色過程中應(yīng)該進(jìn)行正確的明度匹配。正確的牙科比色順序應(yīng)當(dāng)首先在較低照度下選擇牙齒的明度，再在較高照度下選擇牙齒的飽和度和色相。這正是孟塞爾表色系統(tǒng)要求的牙科比色順序。 四、 牙科比色系統(tǒng)口腔修復(fù)臨床最常用的牙科比色方法是采用比色板比色，其本質(zhì)是采用特制的色標(biāo)進(jìn)行視覺辨色的過程。每一套特制的色標(biāo)都可以稱為一個牙科比色系統(tǒng)。這些比色系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否符合色彩學(xué)原理，決定著比色系統(tǒng)的科學(xué)性，也會在很大程度上影響牙科比色的難度和準(zhǔn)確性。選擇牙科比色系統(tǒng)需要考慮以下幾個因素： 1、對色彩描述的全面

12、性及牙科比色順序：首先，從孟塞爾表色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以看出，通過視覺辨色確定顏色需要對色彩的三要素進(jìn)行定位，即從色相、明度、飽和度三個屬性進(jìn)行描述。這就要求我們采用的牙科比色系統(tǒng)（比色板）應(yīng)該能夠?qū)ρ例X顏色的三個屬性進(jìn)行分別的描述與定位。 VITAPAN Classical (VITA, Germany) 是最傳統(tǒng)的牙科比色板，是以色相為分類核心的比色系統(tǒng)（圖9）。這個比色板共有16塊色板，首先以色相分為ABCD四組，分別代表橙黃、黃、灰黃、灰紅等四種不同色相；在每組中再根據(jù)飽和度和明度不同分為1、2、3、3.5、4等幾個級別，級別低表示明度高、飽和度低，級別高表示明度低、飽和度高。這一

13、類牙科比色板中明度、飽和度成為被捆綁的因素，不能單獨(dú)進(jìn)行準(zhǔn)確描述，僅從對色彩的描述角度，就可以看到采用這種牙科比色系統(tǒng)不易得到準(zhǔn)確的牙科比色結(jié)果。 早期出現(xiàn)的其它仿牙體牙科比色板CHROMSCOP (IVOCLAR, Liechtenstein); VINTAGE HALO (SHOFU, Japan)也都存在類似問題（圖9-11）。這些比色板的設(shè)計(jì)都是以色相為分類核心，進(jìn)一步的分級則綜合考慮明度和飽和度，而不能對明度和飽和度分別考慮、分別描述。從色彩學(xué)原理上講這些比色系統(tǒng)都不夠科學(xué)，不利于人眼正確、準(zhǔn)確的辨別顏色。圖9：VITAPAN Classical比色板圖10：CHROMSC

14、OP比色板圖11：VINTAGE HALO牙科比色板VITA 3D Master(VITA, Germany)牙科比色系統(tǒng)首先按照明度分為0-5組，0組明度最高，5組明度最低；在每個明度組中根據(jù)飽和度分為1、1.5、2、2.5、3幾個級別，1級的飽和度最低，3級的飽和度最高；在幾個中等明度組中，根據(jù)色相分為正常的M組、偏黃的L組及偏紅的R組三個小組（圖12）。其牙科比色順序是明度-飽和度-色相。 VINTAGE HALO NCC (SHOFU Japan)牙科比色系統(tǒng)由低明度、普通明度、高明度三塊牙科比色板構(gòu)成，每塊比色板再根據(jù)色相不同分為2-3組，每個小組中又根據(jù)飽和度不同分為5-

15、6個級別（圖13）。其牙科比色順序是飽和度-色相-明度。 從對色彩三要素全面、獨(dú)立描述的角度看，這兩個牙科比色系統(tǒng)較其他的比色系統(tǒng)更科學(xué)。從比色順序上看，VITA 3D Master與孟塞爾表色系統(tǒng)要求的比色順序完全一致，是更科學(xué)的牙科比色系統(tǒng)。圖12：VITA 3D Master牙科比色系統(tǒng)圖13：VINTAGE HALO NCC比色板 2、“中間顏色”問題：即如何確定牙科比色板上不存在的顏色的問題。 文獻(xiàn)報(bào)道需要400多種肉眼可以分辨的顏色才能完全的描述天然牙齒的顏色，然而任何一個牙科比色系統(tǒng)內(nèi)比色板的數(shù)量最多不超過50個，因此，無論采用哪個系統(tǒng)的牙科比色板都會存在大量比色板上不存在的“中間顏色”。牙科比色系統(tǒng)中色標(biāo)的分布、排列、間距等設(shè)計(jì)，決定了牙科比色系統(tǒng)定位、描述牙科比色板上沒有的這些“中間顏色”的能力。 傳統(tǒng)的牙科比色板的色標(biāo)在色空間內(nèi)的分布無序，沒有按照色彩學(xué)的原理設(shè)計(jì)（圖14）。沒有位于色標(biāo)的顏色，無法在色彩空間里準(zhǔn)確的定位，只用“比A2稍微紅一點(diǎn)”、“比B2略微灰一點(diǎn)”等模糊的語言來描述，這種信息是主觀的、模糊的，技師僅僅根據(jù)這種信息很難把顏色再現(xiàn)準(zhǔn)確?？?/p>