光度学与色度学基础

1、光度学和色度学基础光度学和色度学基础辐射度学辐射度学 通过电磁光谱来处理辐射能的测量。 辐射度学主要研究频率为31011 31016Hz的光辐射，对应于0.011000m微米的波长。 波段范围包括红外、可见光、紫外线。研究电磁波辐射的测试、计量和计算的学科称为“辐射度学”光光度学度学 与辐射度学类似，但它只处理人眼可感知的光，即可见光，波长范围为380780nm(纳米)。 波长450nm对应于蓝色，540nm对应于绿色，659nm对应于红色。研究可见光的测试、计量和计算称为“光度学” 辐射量和光学量辐射量和光学量可见光的描述：辐射量（纯物理现像）和光学量（视觉感受） 可见光是波长在3.810-

2、77.810-7米范围内的电磁辐射，描述电磁辐射的物理量，即辐射量，也可用来描述可见光；可见光是能对人的视觉形成刺激并能被人感受的电磁辐射，因而人们很自然地用视觉受到刺激的程度（引起的心理反应），即视觉感受来量度可见光。按这种视觉响应原则建立的表征可见光的量称作光学量。 由此可见，可见光是可以用辐射量和光学量这两种量值系统来度量的。把可见光做为纯物理现像来研究时，应采用辐射量量值系统；而研究与人的视觉有关问题时，采用光学量量值系统可能更方便。一一 、辐射量、辐射量0.0.辐射能辐射能 1.1.辐通量辐通量2.2.辐出度辐出度3.3.辐照度辐照度4.4.辐强度辐强度 5.5.辐亮度辐亮度辐射辐射

3、量和光学量及其单位量和光学量及其单位二、光学量二、光学量1.1.光通量光通量【流明流明】 2.2.光出射度光出射度 3.3.光照度光照度【勒克斯勒克斯】4.4.发光强度发光强度【坎德拉坎德拉】5.5.光亮度光亮度除“辐射能”以外，其他一一对应。光通量 光通量是光源在单位时间内发出的光量，也即为辐射通量（或辐射功率）能够被人眼视觉系统所感受的那部分有效当量。 光通量符号，单位lm。发光强度 光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)。 = d/d 单位：cd 1cd1lm/1sr 立体角的定义： 一个任意形状的封闭锥面所包含的空间称为立体角，用表示。 以锥体顶点

4、为球心，任意r为半径作一球面，此锥体在球面上的截面为S，则立体角表示为OrS照度 定义：表面上一点的照度是入射在包含该点面元上的光通量d除以该面元面积dS的商。 单位为勒克斯（lx），1lx=1lm/m2亮度 定义：光源体在某一方向上，每单位投影面积上所发出的光强。 单位为尼特，cd/m2.颜色的分类颜色的分类1、颜色：颜色是不同波长可见光辐射作用于人的视觉器官后所产生的心理感受。所以，颜色是一种和物理、生理及心理学有关的复杂现像。2 2、非彩色和彩色：颜色可分为非彩色和彩色两大类。 非彩色系指白色、黑色及白与黑之间深浅不同的灰色所构成的颜色系列。 彩色是指白黑非彩色系列以外的所有颜色。如各种

5、光谱色均为彩色。色度学色度学三原色三原色 1、红、绿、蓝三种颜色以不同的量值（有的可能为负值）相混合，可以匹配任何颜色。红、绿、蓝不是唯一的能匹配所有颜色的三种颜色。三种颜色，只要其中的每一种都不能用其它两种混合产生出来，就可以用它们匹配所有颜色。 2、能够匹配所有颜色的三种颜色，称做三原色。人们通常选用红（R）、绿（G）、蓝（B）做为三原色，其原因可能是：用不同量的红、绿、蓝三种颜色直接混合，几乎可得到经常使用的所有颜色; 红、绿、蓝三种颜色恰与人的视网膜上红视锥、绿视锥和蓝视锥细胞所敏感的颜色相一致。颜色混合的两种方式颜色混合的两种方式 红光加绿光产生黄光，红橙黄绿青蓝紫七色相加合成白光。彩色电视机制造中利用红、绿、蓝作为“三原色”，显示出大自然中千变万化的色彩。色光混合的原理在舞台灯光、布景、夜景灯光、现代广告等有广泛的应用价值。1、色光混合：色光混合是不同颜色光的直接混合。混合色光为参加混合各色光之和，又称之为加混色。R红色G绿色B蓝色颜色混合的两种方式颜色混合的两种方式2、色料混合：色料是对光有强烈选择吸收的物质，在白光照明下呈现一定的颜色。色料混合是从白光中去除某些色光，从而形成新的颜色，又称之为减混色。C青色M品红（紫色）Y黄色 色度图能把选定的三基色与它们混合后得到的各种彩色之间的关系简单而方便地描述出来。如图1