CIELAB空间中人类皮肤颜色“香蕉色”的光学起源

人类皮肤颜色在 CIE L*a*b* 空间中占据一个具有特征性的香蕉形区域，但皮肤颜色坐标为何受限于这一区域，以及它们如何与黑色素和血液相关，仍未得到充分理解。我们建立了一个基于物理的框架，利用两个互补的三层光传输模型，将皮肤发色团含量与由色度计获得的皮肤颜色坐标联系起来。在表皮黑素体体积分数和真皮血液体积分数的生理范围内，我们将模拟反射光谱转换为 CIE L*a*b* 坐标，并与国际皮肤光谱档案库中的人体皮肤颜色测量数据进行比较。黑色素和血液的生理性变化重现了所观察到的香蕉形轨迹，并揭示了发色团特异性的不同变化路径。等黑色素轨迹随着黑色素增加而逐渐趋于线性，而等血液轨迹则保留了皮肤颜色轨迹的曲率。随着黑色素增加，由血容量变化引起的可感知颜色差异减弱，这为高色素沉着皮肤中红斑可见性降低提供了机制性解释。这些关系在层厚和组织氧合状态的合理变化范围内保持稳定，并与外部验证数据一致。该框架还识别出个体类型学角何时会受到血液的混杂影响，或因真皮黑色素而发生失真。总之，这些发现为解释由色度计获得的皮肤颜色坐标建立了一个机制性的光学基础。

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