第6章 色度学基础.ppt

1、色度学,此是对颜色刺激进行测量、计算和评价的一门学科。 也就是把主观的颜色感知和客观的物理刺激联系起来，建立起高度准确的定量学科。 此也是一门以光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性学科。,色知觉,外界物体发出的光刺激经过眼的屈光系统被视网膜接收，于是，人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息，将此信息传至大脑中枢进行处理，就形成了色知觉。 有了这一色知觉，人们就可辨认出物体的亮暗程度、颜色的类别和纯洁程度。,色知觉量的测量,由于色知觉量无法直接测量，因此，颜色测量的首要问题找出外界光刺激与色知觉量之间的对应关系，以便能通过对光物理量的测量，从而间接地测得色知觉量。 这过程中需

2、应用心理物理学的方法，并做大量的科学实验。所以，色知觉量的测量是一项很复杂的工作。,颜色的辨认（图表）,颜色的辨认,贝楚得-朴尔克效应颜色感觉随光强度而变化 的现象。详见 人眼的波长分辨力： 此与波长、光强度及视场大小有关。详见,颜色的分类及表观特征,非彩色：黑灰白系列（或称黑白系列） 颜色 彩色：除黑灰白系列以外的各种颜色 根据颜色形成的物理机制不同,颜色又有光源色、物体色及荧光色之分。,非彩色黑灰白系列,由黑色、白色和各种深浅不同的灰色组成的系列。 只有明暗程度的变化 中性色：即对整个光谱区各波长的反射或透射无选择性,颜色的三种表观特性,明度：颜色的明暗程度。 色调：彩色彼此相互区分的特性

3、。 饱和度（或彩度）：彩色接近光谱色的程度。,明度,色调,饱和度,颜色立体,白,明度,明度,彩度,色调,色品坐标和色品图 三刺激值R、G、B各自在三刺激值总量中所占的比例，叫做颜色的色品。,r = R/(R+G+B) g = G/(R+G+B) b = B/(R+G+B),且 r +g +b = 1,彩色的度量及表示法,颜色的混合,色光混合颜色的相加混合 颜色混合 颜料混合颜色的相减混合,颜色的匹配,S F,待配色光,R G B,c,目镜,颜色的匹配（2）,颜色匹配实验,加色效应实验,加色效应实验-2,颜色匹配实验,加色效应实验-3,颜色匹配实验,颜色匹配实验,加色效应实验-4,加色效应,红,

4、绿,蓝,品红,黄,青,白,减色效应,红,绿,蓝,黑,青,黄,品红,格拉斯曼颜色混合定律,人的视觉只能分辨颜色的三种变化，即明度、色调和饱和度（即彩度）。 在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续地变化，混合色的外貌也连续变化。 若两个成分互为补色，且以适当比例混合，便产生白色或灰色；若按其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的非饱和色。,格拉斯曼颜色混合定律（2）,若任何两个非补色相混合，便产生中间色，中间色的色调及饱和度随这两种颜色的色调及相对数量不同而变化。 3、颜色外貌相同的光，不管它们的光谱组成是否一样，在颜色混合中具有相同的效果。,格拉斯曼颜色混合定律（3）,颜色的代替率： 如

5、果颜色A = 颜色B，颜色C = 颜色D，那么 A + C = B + D A C = B - D 代替率表明，只要在感觉上颜色相同的，便可互相代替，所得的视觉效果是相同的。,格拉斯曼颜色混合定律（4）,4、混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色的亮度总和，称为亮度相加律。,光源的颜色特性,相对光谱功率分布 光色（色表） 显色性,物体的光谱特性,物体的颜色决定于物体反射或透射的光谱辐射的选择程度。 物体的这一光谱特性是其产生各种不同颜色的主要原因。,作业： 本章总结,Thanks!,贝楚得-朴尔克效应,例如： 660 nm红色光的视网膜照度由2000楚兰德（troland 。1td：用1平方毫米

6、的瞳孔观察亮度为1尼特的表面时，产生的视网膜照度 ）减低到100楚兰德时必须减少波长34 nm才能保持原来的色调。,Back,人眼的波长分辨力,在光谱中部较高，尤其在波长490nm、590nm处附近分辨力最强，590nm附近约为1nm。 当视网膜照度增加到3000楚兰德(troland)时，580nm处的分辨力可达0.4nm。 10视场的波长分辨力比2视场高三倍，即2视场中可分辨出150种颜色，而10视场中则可分辨400500种颜色。,Back,明度,人眼观察发光体或物体的明暗程度。 发光体的亮度愈高，明度也愈高，人眼感觉就愈明亮。 非发光物体的反射率愈高，其明度也愈高。,Back,色调,可见

7、光谱不同波长的辐射在视觉上表现为各种色调 发光物体的色调决定于它所辐射的光谱组成； 非发光物体的色调决定于照明光源的光谱组成和物体本身的反射（或透射）特性。 常以其光谱分布的主波长（或峰值波长）来区分。,1 2,Back,彩度,可见光谱中同一波长的单色光是最纯的彩色。 物体颜色的彩度决定于该物体反射或透射光谱辐射的选择性程度。,Back,色光的混合颜色相加混合,此是由几种色光相混在一起而产生一种新颜色色光的视觉效果，故又称加色效应。 三原色：红、绿、蓝 色光混合是光能量的叠加，故混合的色光越多，就越明亮而接近于白。,Back,颜料混合相减混合,此是从白光或较复杂的混色光中减去某一种或几种色光，从而使余下的光变换成新的色光，故又称减色效应。 三原色：青、黄、品红 此种相减混合是光能量的减弱，多一种颜料混合就多吸收一些色光，因此，颜色就越觉得晦暗而接近于黑。,Back,相对光谱功率分布,光源的光谱功率分布：光源辐射功率按波长的分布 各波长辐射功率值之间的比例与绝对光谱功率分布相同 各波长的辐射功率单位可任意,光源的相对光谱功率分布, (), (), (), (),Back,光源的光色（又称色表）,即是人眼直接观察光源时所看到的颜色，其主要取决于光源本身所辐射的光谱分布。 常用色温或相关色温来描述。 色温：和光源有相同色品的黑体温度，就是该光源的色温，用绝对温标K表示。 黑体：又称完