项目2-3颜色的混合与三刺激值表色系统

项目二染色 CAD任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 分光光度曲线法和色序系统比较 分光曲线法能够反映颜色的光学本质，但无法精确描述色调、纯度、明度等颜色的视觉属性，且不同分光组成在视觉上可能是同一种颜色。 色序系统能够直观的反映颜色的视觉属性，但仍不够精确，无法将人眼能够看到的所有颜色表达出来，且在表示发光体的颜色时有一定局限性。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统一、颜色的混合 颜色可以相互混合，颜色混合可以是色光的混合，也可以是色料的混合。两种混合方法所得结果是不同的。 颜色环是一个表示颜色的理想示意图，它可以表达出颜色混合的各种规律性。 把饱和度最高的光谱色依序围成一个圆环，加上紫红色，便构成了颜色立体中的圆周，即颜色环任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统1854年格拉斯曼（ H. Grsassmann）将颜色混合现象总结成颜色混合定律： 1、人的视觉只能分辨颜色的三种变化：明度、色调、饱和度 2、在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续地变化。 由此导出两个定律：补色律和中间色律。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 补色律：每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当的比例混合，便产生白色或灰色；以其他比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色。 中间色律：任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 3、凡是在视觉上相同的颜色都是等效的。 即颜色的代替律：相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。如：颜色 A=颜色 B，颜色 C=颜色D，那么颜色 A+颜色 C=颜色 B+颜色 D 代替律表明：只要在视觉上相同的颜色，便可以互相代替。 4、亮度相加律：混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总合。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 根据中间色原理，可以在颜色环上选出三种适当的颜色，只要每一颜色的补色位于另外两个颜色的中间，将三者以不同比例混合，就能够产生除靠近颜色环圆周上饱和色以外的、位于颜色环内部的各种颜色。 实验发现，红、绿、蓝以不同比例混合所得颜色范围最广。 红（ R）、绿（ G）、蓝（ B）即加法混色的三原色。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统二、颜色视觉理论 根据红、绿、蓝三原色混合可以产生各种颜色的规律，杨（ Thomas Young）和赫姆霍兹（ Hermann von Helmholtz）提出三色学说。 他们认为， 在正常的眼睛里，有三种颜色感受器，每种感受器只对光谱的特定部分十分敏感。当某种光刺激作用于感官时，它所引起的兴奋在三种颜色感受器中有所不同，从而产生了相应的颜色感觉。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 1878年赫林（ E.Hering）观察到颜色现象总是以红 -绿，黄 -蓝，黑 -白成对关系发生的，提出颜色视觉理论的拮抗论。 假定视网膜中有三对视素：白 -黑视素、红 -绿视素、黄 -蓝视素。这三对视素的代谢作用包括建设 (同化 )和破坏 (异化 )两种对立的过程。不同光刺激下，各对视素分别发生建设和破坏过程，引起不同的视神经刺激。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 现代又有人提出了颜色视觉的 “阶段 ”论。 该理论认为，颜色视觉过程可以分成几个阶段： 第一阶段是在视网膜内有三种独立的锥体感色物质 (R 、 G、 B) ，它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射，同时每一物质又可单独产生白和黑的反应。 第二阶段是在兴奋由锥体细胞向视觉中枢的传导过程中，这三种反应又重新组合，最后形成三对对立性的神经反应：红 -绿，黄 -蓝，白 -黑。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 三、颜色匹配实验与三刺激值 根据格拉斯曼颜色混合定律，外貌相同的颜色可以互相代替，相互代替的颜色可以通过颜色匹配实验找到。 即 ：(C)=R(R)+G(G)+B(B)任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 匹配某一特定色所需的三原色的数量称为三刺激值。即颜色匹配方程式中的 R、 G、 B 值。通过颜色实验发现： 三原色不必定是红、绿、蓝，但这三色最优。 三原色组成的颜色的光谱组成与被匹配颜色的光谱组成可能很不一致，但在视觉上是等效的。这一颜色匹配称为 “同色异谱 ”匹配。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 任何颜色的光都可看成是不同单色光的混合。 根据格拉斯曼颜色混合的代替律，如果有两个颜色光 (R1、 G1、 B1) 和 (R2、 G2、 B2)相加混合后，混合色的三刺激值为： 即混合色的三刺激值为各组成色三刺激值的各自之和。该原理同样适用于多个颜色的相加混合。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 四、 CIE标准色度学系统 1931年 CIE采用莱特与吉尔德两人的实验数据，定出匹配等能光谱的光谱三刺激值，称为1931CIE-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值，简称 1931CIE-RGB系统标准色度观察者。 三刺激值 R、 G、 B各自 R+G+B总量中的相对比例，称为色度坐标。 根据标准观察者光谱三刺激值得到的色度坐标可以绘制出光谱色在 r-g色度图中的轨迹，称为光谱轨迹。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 CIE-RGB标准色度观察者光谱三刺激值曲线任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 CIE-RGB系统 r-g色度图任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 由于用来标定光谱色的原色出现负值，计算时不方便且不易理解，因此 CIE讨论推荐了新的国际通用色度学系统，即 1931CIE-XYZ系统。 1931CIE-RGB系统向 1931CIE-XYZ系统的转换公式： P36，式 2-14,2-15 表 2-5给出了 1931CIE-XYZ系统标准色度观察者光谱三刺激值，简称 CIE1931标准观察者。任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值曲线任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 CIE1931x-y色度图任务三颜色的混合与三刺激值表色系统 1931CIE-XYZ系统标准观察者光谱三刺激值数据适用于 2视场观察条件，此时起视觉作用的主要是中央凹附近的椎体细胞，可用于 14视场的颜色测量。 对于大于 4视场的颜色测量， CIE于 1964年推荐了“CIE1