《光源及其颜色特性》ppt课件

1、印刷色彩学q第四章 光源及其颜色特性印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源q光源是发光体，指能辐射可见光的发光体q人工光源日光灯、白炽灯q自然光源太阳光q光源的颜色特性q色表q人眼直接察看光源所看到的光源颜色，即光源发出的光的颜色q显色性q光源发出的光照到物体上后，反透射光显现物体颜色的才干印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q辐射量度学与光度学q辐射量度学q对光辐射能量的计量q光源辐射的能量单位为焦耳Jq光源在单位时间内经过某一面积发射、传送或接纳的辐射能量为辐射通量e，单位为瓦Wq辐射通量并不反映能量引起的人的客观视觉强度q光度学q对可见光的能量的计量q光源在单位时间内经过某一面积的可见光

2、能量为光通量v，单位为流明lm印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q辐射量度学与光度学q光谱光视效率就是辐射能转化为人眼可见光的程度，随光谱波长不同而不同，实践上就是不同波长光通量与辐通量之比。qV是随波长变化的函数，即光谱光视效率函数或视见函数；qK为辐射能光当量，其值由实验求得，K=683流明/瓦；qv()为光能量； e()为辐通量。)()()(evVK印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光度学有关物理量q立体角q一个任不测形的封锁锥面所包含的空间q单位立体角：以锥顶为球心，r为半径做一球，锥面在球面上截出的面积为r2,那么该立体角为一个立体角或球面度sr。记为qd=ds/r2,q整个球的立

3、体角为4r2/r2=4印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光度学有关物理量q发光强度Iq点光源在某一方向上单位立体角d内发出的光能量q单位cd坎德拉q发光强度为1cd的点光源在单位立体角内发出的光通量为1lmIrdsdIrdsdddI,22当点光源为各向同性时又印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光度学有关物理量q面发光度Lq面光源上微小面积ds在单位面积内发出的光通量q单位lx(勒克斯)或lm/m2sLdsdL则如光源各点同性,印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光度学有关物理量q光照度Eq被照明外表单位面积接受的光通量q单位lx(勒克斯)或lm/m2。q点光源照射一面积时，外表的光照度q与

4、点光源发光强度成正比q与光源到被照体间隔平方成反比q与光源线和被照体法线所成角的余弦值成正比。222,rICosdsrdsCosIdsdErdsCosIIddsEdsdE当受到均匀照度时印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光度学有关物理量q光亮度Bq发光体外表不同位置和不同方向的发光特性，发光面积ds的面光源在给定方向上立体角内发生的光通量为光亮度q单位nt(尼特)或sb熙提，1sb=104nt。q黑体辐射器是理想的余弦发射体。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的光谱能量分布q绝对光谱能量分布曲线q以波长为横坐标，以光源辐射的各种波长光的光谱密度绝对值为纵坐标所作的曲线q相对光谱能量分布

5、布曲线q以波长为横坐标，以光源所辐射的各种波长光的光谱密度相对值为纵坐标所作的曲线。q光谱密度相对值得到方法q取波长555nm处的辐射能量为100，作为参考点进展量化q令光谱分布能量的最大值为1，进展量化印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源相对光谱能量分布曲线q光源相对光谱能量分布，记为S()q每种光源都有本人的相对光谱能量分布曲线，知道了光源的相对光谱能量分布，就知道了光源的颜色特征q光源的颜色特性取决于发出的光线不同波长相对能量比例，与光谱密度决对值无关，绝对值的大小只反映光的强弱，不会引起光源颜色的变化印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源相对光谱能量分布曲线q相对光谱能量分布曲线

6、的类型q延续光谱：太阳光、白炽灯q线光谱：激光q混合光谱：荧光灯印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q白光的定义q实际上，等量R+G+B=W，即白光的各波长色光的辐射能量应该一致q但实践中，没有一种光源的能量分布是完全一致的，也没有一种完全的白光。q1931年国际照明委员会CIE建议，以等能量光谱作为白光的定义。q等能量的白光的意义是以辐射能作纵坐标，光谱波长为横坐标，那么它的光谱能量分布曲线是一条平行于横轴的直线， 即S()=C常数印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q黑体辐射q黑体q假设一个物体可以在任何温度下全部吸收任何波长的辐射，那么这个物体称为绝对黑体。q黑体在某一温度下，有最大的辐射、

7、吸收才干。q天然的、理想的绝对黑体是不存在的。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q黑体辐射q黑体辐射的发射身手只与温度有关。q一个黑体假设被加热，其外表按单位面积辐射光谱能量的大小及其分布完全决议于它的温度。q黑体被加热到不同温度时发出的光的颜色不同。q任一光源发出的光的颜色与黑体加热到一定温度下发出的光的颜色相比较，来描画光源的光色。模拟黑体模拟黑体印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q黑体辐射q黑体辐射特性q随着温度上升，黑体的辐射身手迅速增大q随着温度上升，辐射的主波长向短波方向挪动红-黄-白-蓝印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q黑体辐射q黑体辐射特性q随着温度上升，黑体的光谱能量分布曲

8、线不同，但绿光几乎不变q在色度系统中，黑体不同温度具有不同的色度坐标印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的色温q色温q色温是描画光源发出光的颜色的目的，当某一种光源的相对光谱能量分布曲线与黑体某一温度的相对光谱能量分布曲线一致时，该光源的光色可以用这一温度值来表示，称为色温。q色温用绝对温度“K表示 T(K)=t()+273 q相关色温q当某一光源的色度与某一温度下的黑体的色度最接近，可以用这个温度来表示光源的光色，称为相关色温。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的色温q色温表征了光源的光谱特性，与光源温度无关，只与光源的光谱成分有关。q色温低的光源，蓝光成分少，红光成分多；色温高的

9、光源，蓝光成分多，红光成分少。q相对光谱能量分布曲线是用系列数据或曲线图的方式来表示光源的光色，而色温却是用单一性的量值来表示一种光源的光色。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的色温q阳光的色温q日落前后：2000-4500K，q中午餐 ：5000-7000K，q晚上：2800K以下火焰印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的色温q不同光源的光谱组成及色温光源种类RGB色温中午阳光33%34%33%5400K镝灯33%以下33%以下34%以上5500-6000K碘钨灯47%34%19%3000-3400K白炽灯50%34%16%2900K印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q彩色摄影对色

10、温的要求q彩色胶片分日光型片和灯光型片q日光型片：室外日光下拍摄，要求色温54005600K，假设色温低或在室内拍摄，会使照片偏黄。q灯光型片：室内拍摄，要求色温28003200K，假设色温高或在室内拍摄，会使照片偏蓝。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q印刷工业对色温的要求q在印刷复制中，光源色温对复制效果影响较大。q分色用光源的色温应与分色胶片的感色性相匹配。分色光源的色温在5000-6500K，其光谱能量分布较符合制版分色的要求q印刷时用于看样的照明光源，色温以5000K或6500K为好。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q显示器的色温q显示器色温反映屏幕上白色区域的颜色平衡白平衡，色温

11、低屏幕色偏黄，色温高那么偏蓝qLCD显示器的色温为6500KqCRT显示器色温q9300K老显示器q7500Kq6500K新型显示器、Mac机显示器q5000Kq印前运用的显示器要求色温为6500K或5000K印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q规范照明体与规范光源q丈量物体外表颜色，必需在一定的光源下进展，为一致颜色丈量规范，CIE规定了色度学的规范照明体和规范光源。q规范照明体q指特定的光谱功率分布，这个分布不是必需由一个光源直接提供，也不一定用一个光源来完成。q规范光源q实现规范照明体的相对光谱能量分布的光源。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性qCIE规范照明体qCIE规定了四种规范照明

12、体的色温规范q规范照明体A：代表完全辐射体在2856K发出的光，钨丝灯光，其光色偏黄q规范照明体B：代表相关色温约为4874K的直射阳光，表示中午平均直射阳光q规范照明体C：代表相关色温大约为6774K的平均日光q规范照明体D：代表规范照明体D65以外的其它日光q规范照明体D65：代表相关色温大约为6504K的日光印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性qCIE规范照明体印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性qCIE规范光源q规范光源A：色温2856K的充气钨丝灯，引荐运用熔凝石英或玻璃带石英窗口的充气钨丝灯。q规范光源B：A光源加一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器。q规范光源C：A光源加另一组特定的戴

13、维斯-吉伯逊液体滤光器。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q规范照明体D确实定和模拟q规范照明体D也叫典型日光或重组日光。qCIE引荐用D505004K、D555503K、D656504K、D757504K的相对光谱功率分布作为代表日光的规范照明体。q在能够情况下尽量用D65 qD50、 D65印前常用qD75偏蓝，主要用于印染行业。q对于规范照明体D的模拟至今还不能完全复制出它的相对光谱功率分布，用人工光源加滤光器目前只能在一定程度上进展模拟。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q规范照明体D确实定和模拟q如今正在研制3种模拟D65的人工光源：q带滤光器的高压氙弧灯，能最好模拟D65的人工光源

14、；q带滤光器的白炽灯，在紫外区的模拟不理想；q荧光灯，相对光谱功率分布与D65的分布相差较大。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的显色性q显色性的含义q光源的显色性是指与参考规范光源相比较，光源显现物体颜色的特性。q光源的显色性是由光源的光谱能量分布所决议的。q延续光谱的光源，如日光、白炽灯光具有较好的显色性；q线状、带状的非延续光谱，或既有延续又有线状的混合光谱的光源显色性不好，颜色失真情况严重。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的显色性q光源的显色性和色温都不能由光源的光谱功率分布所决议，但它们之间并没有必然的联络，色温的高低并不决议显色性的高低。q对于从事颜色设计及复制的行业

15、来说，光源的色温及显色性都是光源重要的评价目的，而光源的显色性具有更重要的意义。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的显色性的定量评价q光源的显色性的定量评价方法q选定规范参考光源：被测光源的色温最好与规范光源一致，否那么无比较意义。低色温光源色温5000K用规范照明体D作为参考光源。q选定实验色样：国内选定包括肤色在内的15个色样q计算在评价光源下实验色样的色度值，与规范参考光源下的色度值比较，计算色差，确定显色指数q评价光源显色性：显色指数在75-100间为优质显色光源，50-75为中等，50以下为差。印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q光源的显色性的定量评价q选定实验色样：国内选定包

16、括肤色在内的15个色样前8个包括了一切孟塞尔颜色空间的色相，后7个为特殊色q显色指数qRi ：特殊显色指数，光源对某一选定的规范色样的显色指数qRa：普通显色指数，光源对前8个色样特殊显色指数平均值q被测光源的显色性与规范参考光源一样时显色指数为100；有差别时显色指数小于100，越大显色性越好。光源的显色性的定量评价8181iiaRRiiER6 . 4100E为同一色样在不同光源下的色差为同一色样在不同光源下的色差印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q不同的光源的显色性光源相关色温色表显色指数Ra显色性白炽灯500W2900K不好95-100好碘钨灯500W2700K好95-100好溴钨灯50

17、0W3400K好95-100好荧光灯白色40W6600K好70-80不好外镇高压汞灯400W5500K好70-80不好内镇高压汞灯450W4400K好30-40不好镝灯1000W4300K好85-95发高压钠灯400W1900K不好20-25不好氙灯6500K左右好94好印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q印刷照明光源和察看条件q光源要有一定的光照度，色温、显色性和均匀性也有要求q察看样品的照明光源qRa90，Ri80q察看反射样品q光源采用D65模拟光源，漫射光，照度均匀度80%，照度在5001500 lx之间q察看透射样品q光源采用D50模拟光源，散射光，照度均匀度80%，光亮度1000250 cd/m2印刷色彩学第四章 光源及其颜色特性q印刷照明光源和察看条件q规范光源q反射样品规范光源q透射样品