信息显示技术原理23课件

信息显示技术原理4/2/20231光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2色度学基础

需要掌握的：色度学理论模型有哪些？其优缺点？建立颜色模型目的？建立模型的基础？就你平时所接触到的现象，能否用相关模型来分析？4/2/20232光电子系光电工程专业2.2色度学基础

有色素，中央的小孔叫瞳孔透明有弹性，像双凸透镜，能折射光线无色，透明，可以透过光线光线的通道白色，坚固，保护眼球的内部结构（俗称白眼珠）含有许多对光线敏感的细胞，能感受光的刺激透明胶状物质4/2/20233光电子系光电工程专业信息——（裂缝丢失）中间层细胞刺激---------------刺激---------------信息——（裂缝获得）到大脑杆体锥体许多杆体细胞具有共同的神经纤维（视网膜周围）每个锥体细胞具有自己的神经纤维（中央窝）锥体细胞与杆体细胞和中间层细胞的联系图解第二章显示参量与人的因素4/2/20235光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素Purkinje效应J.E.Purkinje1825年发现，在日光下看起来明度相等的红花和蓝花，到了黄昏时，即光度变弱时，两种花的色调都变淡了，但蓝花看起来却比红花显得亮些。这种现象，即当照度降低，使锥体视觉转换到杆体视觉时，眼睛对光谱短波部分感受性提高的效应叫做Purkinje效应（荆其诚，1987）。几个例子：1、三原色2、色球实验室3、视觉错觉4/2/20236光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素4/2/20237光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2色度学基础

在没有颜色的显示设备中，只能靠线型、位置、尺寸和亮度的不同来表示各种不同类型的数据，如果在系统中引入颜色，那么依靠颜色可以进一步表示更多的信息。显然，彩色显示比黑白显示具有更好的显示效果。因此，进一步了解色度学方面的知识很有必要。4/2/20239光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉

色觉的理论模型：

(1)三色学说(2)四色学说(3)阶段学说4/2/202310光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型—三色学说

1807年，杨(T.Young)和赫姆霍尔兹(H.L.F.vonHelmholtz)根据红、绿、蓝三原色可以产生各种色调及灰色的颜色混合规律，假设在视网膜上有三种神经纤维，每种神经纤维的兴奋都引起一种原色的感觉。光作用于视网膜上别然能同时引起三种纤维的兴奋，但由于光的波长特性，其中一种纤维的兴奋特别强烈。例如，光谱长波端的光同时刺激“红”、“绿”、“蓝”三种纤维，但“红”纤维的兴奋最强烈，而有红色感觉。中间波段的光引起“绿”纤维最强烈的兴奋，而有绿色感觉。依同理，短波端的光引起蓝色感觉。光刺激同时引三种纤维强烈兴奋的时候，就产生白色感觉。4/2/202311光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型——三色学说

4/2/202313光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型——三色学说

4/2/202314光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型—四色学说

赫林(E.Hering)的对立颜色学说也叫做四色学说。1878年赫林观察到颜色现象总是以红-绿，黄-蓝，黑-白成对关系发生的，因而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。光刺激破坏白-黑视素，引起神经冲动产生白色感觉。无光刺激时白-黑视素便重新建设起来，所引起的神经冲动产生黑色感觉。对红-绿视素，红光起破坏作用，绿光起建设作用。对黄-蓝视素，黄光起破坏作用，蓝光起建设作用。因为种种颜色都有一定的明度，即含有白色成份，所以每一颜色不仅影响其本身视素的活动，而且也影响白-黑视素的活动。4/2/202315光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型—四色学说

当视网膜的一部分正在发生某一对素的破坏作用，其相邻部分便发生建设作用，而引起同时对比色盲是由于缺乏一对视素(红-绿或黄-蓝)或两对视素(红-绿、黄-蓝)的结果。这一解释与色盲常是成对出现(即红-绿色盲或蓝-黄色盲)的事实是一致的，缺乏两对视素时便产生全色盲。4/2/202317光电子系光电工程专业2.2.1色觉色觉的理论模型——四色学说

4/2/202318光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型——四色学说

4/2/202319光电子系光电工程专业2.2色度学基础特点基于经验事实提出都有心理实验和显微光谱-电生理学测定结果作依据Young-Helmholtz的三原色学说缺点是不能满意地解释色盲现象

Hering的对立颜色学说（四色学说）缺点是不能满意地解释红、绿、蓝三原色能够产生所有光谱色彩的现象4/2/202321光电子系光电工程专业2.2色度学基础

视觉的形成：外界物体反射的光线，经晶状体折射，通过视网膜（形成物象）、视神经，进入大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。如果某人的锥状体与杆状体这些感光神经纤维不健全，那么他的色觉就不能准确地分辨各种颜色，就会产生色盲或色弱等色觉缺陷现象。如果没有杆状体感受器功能而只有锥状体感受器功能，就只能够在白天判别色彩，但到了晚上则是夜盲；只有杆状体感受器功能而没有锥状体感受器功能，则称全色盲（日盲），只能判断明暗以辨别物体；有杆状体感受器功能但锥状体感受器功能异常者，称色弱或色盲。4/2/202322光电子系光电工程专业2.2色度学基础

如在色弱者中对光谱中的红色和绿色区域的颜色分辨能力较差，在照明较暗的环境下，他们可能将红色和绿色相互混淆，如果对红色的辨别能力差，就属于红色弱（protanomalousvision）；如果对绿色的辨别能力差，就属于绿色弱（deuteranomalousvision）。对红绿色均无辨别能力的红绿色盲者，只能看到整个可见光谱蓝和黄两种颜色，红色和绿色都被看成是纯度较低的黄色。4/2/202323光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型—阶段学说

而在视网膜感受器以上的视觉传导通路水平则是四色的，符合赫林的学说。颜色视觉机制的最后阶段发生在大脑皮层的视觉中枢。在这里产生种颜色感觉。颜色视觉过程的这种设想常叫做“阶段”学说。我们看到，两个似乎完全对立的古老颜色学说，现在终于由颜色视觉的阶段学说统一在一起了。4/2/202325光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素2.2.1色觉色觉的理论模型

—阶段学说

总之，色觉信息是按层次加工的：在视网膜水平上是按扬—亥姆霍兹三原色而发生的；冲动在视觉通路上的编码传递过程是按黑林的拮抗过程说而进行的。色觉神经机制的最后阶段发生在大脑皮质视区，目前这方面我们仍知道得很少。

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4/2/202329光电子系光电工程专业第二章显示参量与人的因素颜色测试4/2/202330光电子系光电工程专业

颜色测试4/2/20