1、人類視覺和色度學(xué)基本知識(shí)l角膜、鞏膜、虹膜角膜、鞏膜、虹膜l瞳孔（睫狀?。┩祝ń逘罴。﹍視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜l錐狀光敏細(xì)胞（錐狀光敏細(xì)胞（600-700萬）：一個(gè)連接一個(gè)神經(jīng)末梢、圖像細(xì)節(jié)萬）：一個(gè)連接一個(gè)神經(jīng)末梢、圖像細(xì)節(jié)、彩色、白晝視覺、彩色、白晝視覺l桿狀光敏細(xì)胞（桿狀光敏細(xì)胞（7600-15000萬）：多個(gè)連接一根神經(jīng)、分辨力低、萬）：多個(gè)連接一根神經(jīng)、分辨力低、低照度敏感、非彩色、夜視覺低照度敏感、非彩色、夜視覺l水晶體水晶體l前室、后室前室、后室l人眼的視網(wǎng)膜上有大量的光敏細(xì)胞，按其形狀可分為桿狀細(xì)胞和錐狀人眼的視網(wǎng)膜上有大量的光敏細(xì)胞，按其形狀可分為桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。這兩種細(xì)胞在視覺

2、特性上有著不同的性能和作用，兩者給出的細(xì)胞。這兩種細(xì)胞在視覺特性上有著不同的性能和作用，兩者給出的視覺效應(yīng)是不一樣的。視覺效應(yīng)是不一樣的。l桿狀細(xì)胞的感光靈敏度很高，在低照度時(shí)，主要靠它分辨明暗，但對(duì)桿狀細(xì)胞的感光靈敏度很高，在低照度時(shí)，主要靠它分辨明暗，但對(duì)彩色不敏感。彩色不敏感。l錐狀細(xì)胞感光靈敏度較低，在微弱的光線下不起作用，但在光線較為錐狀細(xì)胞感光靈敏度較低，在微弱的光線下不起作用，但在光線較為明亮?xí)r既能感知各種明暗層次又能辨別出光的顏色。明亮?xí)r既能感知各種明暗層次又能辨別出光的顏色。l光是一種以電磁波形式存在的物質(zhì)。電磁波的波長范圍很寬，從光是一種以電磁波形式存在的物質(zhì)。電磁波的波長

3、范圍很寬，從3*10-3m到到3*10-17m，包含了無線電波、紅外線、可見光、紫外線、，包含了無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、宇宙射線射線、宇宙射線等。等。l波長為波長為380nm780nm的電磁波能夠引起人眼的視覺反應(yīng)，稱為可見光的電磁波能夠引起人眼的視覺反應(yīng)，稱為可見光l可見光具有以下特性：可見光具有以下特性：l可見光波長范圍有限，只占整個(gè)電磁波波譜的極小一部分可見光波長范圍有限，只占整個(gè)電磁波波譜的極小一部分l不同波長的光呈現(xiàn)的顏色各不同，波長從長到短，分別呈現(xiàn)紅、橙、不同波長的光呈現(xiàn)的顏色各不同，波長從長到短，分別呈現(xiàn)紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫黃、綠、青、藍(lán)、紫l單一波長和

4、波譜寬度小于單一波長和波譜寬度小于5nm的光稱為單色光。單色光對(duì)應(yīng)著光譜中的光稱為單色光。單色光對(duì)應(yīng)著光譜中一定的波長，所以又稱為譜色光。含有兩種或兩種以上波長成分的光一定的波長，所以又稱為譜色光。含有兩種或兩種以上波長成分的光稱為復(fù)合光，復(fù)合光使人眼產(chǎn)生混合色。由于它不能作為單色光出現(xiàn)稱為復(fù)合光，復(fù)合光使人眼產(chǎn)生混合色。由于它不能作為單色光出現(xiàn)在光譜上，所以又稱為非譜色光在光譜上，所以又稱為非譜色光1.白光是一種復(fù)合光，自然界中最大的白光光源是太陽，太陽光的光譜白光是一種復(fù)合光，自然界中最大的白光光源是太陽，太陽光的光譜是連續(xù)分布的，包含有是連續(xù)分布的，包含有380nm780nm范圍內(nèi)的所有

5、波長成分。幾種范圍內(nèi)的所有波長成分。幾種單色光混合在一起會(huì)形成復(fù)合光，如紅、綠、藍(lán)光按一定比例混合后單色光混合在一起會(huì)形成復(fù)合光，如紅、綠、藍(lán)光按一定比例混合后會(huì)產(chǎn)生白光。同樣，混合光也可以通過某種方式被分解成不同波長的會(huì)產(chǎn)生白光。同樣，混合光也可以通過某種方式被分解成不同波長的單色光單色光l彩色視覺彩色視覺l彩色視覺是一種明視覺，可用亮度、色調(diào)和飽和度描述彩色視覺是一種明視覺，可用亮度、色調(diào)和飽和度描述l亮度亮度l彩色光引起的人眼對(duì)明暗程度的感覺（照射光強(qiáng)度）彩色光引起的人眼對(duì)明暗程度的感覺（照射光強(qiáng)度）l色調(diào)色調(diào)l光的顏色（光譜成份）光的顏色（光譜成份）l色飽和度色飽和度l顏色的深淺程度顏

6、色的深淺程度l色調(diào)和飽和度又合稱為色度色調(diào)和飽和度又合稱為色度l亮度（亮度（Lightness）l明亮程度明亮程度l色調(diào)（色調(diào)（Hue）l色彩印象色彩印象l飽和度（飽和度（ Saturation ）l顏色的深淺程度顏色的深淺程度色調(diào)環(huán)色調(diào)和飽和度合稱為：色度l視覺三色原理假設(shè)視覺三色原理假設(shè)l錐狀細(xì)胞分為三類錐狀細(xì)胞分為三類, 分別稱為紅敏細(xì)分別稱為紅敏細(xì)胞、綠敏細(xì)胞和藍(lán)敏細(xì)胞，分別只對(duì)胞、綠敏細(xì)胞和藍(lán)敏細(xì)胞，分別只對(duì)紅色、綠色和藍(lán)色光譜能量的刺激產(chǎn)紅色、綠色和藍(lán)色光譜能量的刺激產(chǎn)生視覺反映。三種細(xì)胞對(duì)可見光的反生視覺反映。三種細(xì)胞對(duì)可見光的反應(yīng)靈敏度曲線如圖應(yīng)靈敏度曲線如圖 三種錐狀細(xì)胞的相

7、三種錐狀細(xì)胞的相對(duì)視敏函數(shù)曲線對(duì)視敏函數(shù)曲線400500600700波 長 / nm相 對(duì) 視 敏 度V()0.80.60.40.201.0VG()20VB()VR()l視覺范圍視覺范圍l人眼能夠感覺的亮度范圍（稱為視覺范圍）極寬，從百分之人眼能夠感覺的亮度范圍（稱為視覺范圍）極寬，從百分之幾尼特（幾尼特（cd/m2）直到幾百萬尼特。其所以如此之寬，是由）直到幾百萬尼特。其所以如此之寬，是由于依靠了瞳孔和光敏細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用。瞳孔根據(jù)外界光的強(qiáng)于依靠了瞳孔和光敏細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用。瞳孔根據(jù)外界光的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)其大小，使射到視網(wǎng)膜上的光通量盡可能是適中的。弱調(diào)節(jié)其大小，使射到視網(wǎng)膜上的光通量盡可能是適中的

8、。在強(qiáng)光和弱光下，分別由錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞作用，而后者在強(qiáng)光和弱光下，分別由錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞作用，而后者的靈敏度是前者的的靈敏度是前者的1萬倍。萬倍。l人眼適應(yīng)某一平均亮度后，能感受的亮度范圍小人眼適應(yīng)某一平均亮度后，能感受的亮度范圍小l人眼的明暗感覺是相對(duì)的。人眼的明暗感覺是相對(duì)的。l人眼能適應(yīng)的平均亮度范圍很寬，總視覺范圍寬人眼能適應(yīng)的平均亮度范圍很寬，總視覺范圍寬引言引言人眼在感知外界景物時(shí)，并非景物的所有信息都能被看到，在一定距離之外，景物中一些過人眼在感知外界景物時(shí)，并非景物的所有信息都能被看到，在一定距離之外，景物中一些過小、過細(xì)的內(nèi)容就無法被覺察。這說明人眼分辨景物細(xì)節(jié)的能力是

9、有限的。小、過細(xì)的內(nèi)容就無法被覺察。這說明人眼分辨景物細(xì)節(jié)的能力是有限的。分辨力分辨力人眼分辨景物細(xì)節(jié)的能力人眼分辨景物細(xì)節(jié)的能力用分辨角的倒數(shù)來定義用分辨角的倒數(shù)來定義分辨力很大程度上取決于環(huán)境照度。照度過低或過高，視力下降分辨力很大程度上取決于環(huán)境照度。照度過低或過高，視力下降人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨力要遠(yuǎn)低于對(duì)黑白細(xì)節(jié)的分辨力。根據(jù)這人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨力要遠(yuǎn)低于對(duì)黑白細(xì)節(jié)的分辨力。根據(jù)這一特性，在彩色電視中只傳送黑白圖像細(xì)節(jié)，而不傳送彩色細(xì)節(jié)一特性，在彩色電視中只傳送黑白圖像細(xì)節(jié)，而不傳送彩色細(xì)節(jié)，以減少色信號(hào)的帶寬（大面積著色原理的依據(jù)），以減少色信號(hào)的帶寬（大面積著色原理的依據(jù)）分辨角

10、分辨角在被觀察物體上，人眼能分辨出的最近兩個(gè)相鄰點(diǎn)對(duì)眼睛形成的張角在被觀察物體上，人眼能分辨出的最近兩個(gè)相鄰點(diǎn)對(duì)眼睛形成的張角測試方法測試方法設(shè)人眼剛能分辨出白色屏幕上的兩個(gè)黑點(diǎn)設(shè)人眼剛能分辨出白色屏幕上的兩個(gè)黑點(diǎn)a和和b，這時(shí)，這時(shí)a和和b之間的距離為之間的距離為d，a和和b對(duì)眼對(duì)眼睛形成的張角為睛形成的張角為 ，則，則 就是分辨角。分辨角越小，說明人眼的分辨力越高，也即視力越就是分辨角。分辨角越小，說明人眼的分辨力越高，也即視力越好。好。l定義定義l視覺適應(yīng)視覺適應(yīng):視覺器官的感覺隨外界亮度的刺激而變化的過程；視覺器官的感覺隨外界亮度的刺激而變化的過程；有時(shí)也指這一過程達(dá)到的最終狀態(tài)。有時(shí)

11、也指這一過程達(dá)到的最終狀態(tài)。l視覺適應(yīng)的機(jī)制包括視細(xì)胞或神經(jīng)活動(dòng)的重新調(diào)整，瞳孔的視覺適應(yīng)的機(jī)制包括視細(xì)胞或神經(jīng)活動(dòng)的重新調(diào)整，瞳孔的變化及明視覺與暗視覺功能的轉(zhuǎn)換。變化及明視覺與暗視覺功能的轉(zhuǎn)換。l由黑暗環(huán)境進(jìn)入明亮環(huán)境，眼睛過渡到明視覺狀態(tài)稱為明適由黑暗環(huán)境進(jìn)入明亮環(huán)境，眼睛過渡到明視覺狀態(tài)稱為明適應(yīng)，所需時(shí)間為幾秒或幾分鐘。應(yīng)，所需時(shí)間為幾秒或幾分鐘。l由明亮環(huán)境進(jìn)入黑暗環(huán)境轉(zhuǎn)換成暗視覺狀態(tài)稱為暗適應(yīng)，這由明亮環(huán)境進(jìn)入黑暗環(huán)境轉(zhuǎn)換成暗視覺狀態(tài)稱為暗適應(yīng)，這個(gè)過程約需要十幾分鐘到半小時(shí)。個(gè)過程約需要十幾分鐘到半小時(shí)。l應(yīng)用：車間照明布置、交通運(yùn)輸中夜間駕駛室照明應(yīng)用：車間照明布置、交通運(yùn)輸

12、中夜間駕駛室照明l對(duì)比效應(yīng)對(duì)比效應(yīng)l同一刺激因背景不同而產(chǎn)生的感覺差異的現(xiàn)象。同一刺激因背景不同而產(chǎn)生的感覺差異的現(xiàn)象。如同一種顏色把它放在較暗的背景上看起來明亮如同一種顏色把它放在較暗的背景上看起來明亮些，放在較亮的背景上看起來暗些些，放在較亮的背景上看起來暗些l主觀感覺到的景物亮度并不直接由景物本身的亮度所決定（亮主觀感覺到的景物亮度并不直接由景物本身的亮度所決定（亮度感覺度感覺/客觀亮度？）客觀亮度？）l人眼分辨亮度變化的能力有限人眼分辨亮度變化的能力有限l觀察觀察P1和和P2兩個(gè)畫面，兩個(gè)畫面，P1和和P2的亮度均可調(diào)節(jié)。保持的亮度均可調(diào)節(jié)。保持P1亮度從亮度從B緩慢遞緩慢遞增至增至B

13、Bmin，直到眼睛剛剛覺察到兩者的亮度有差別為止。此時(shí)，直到眼睛剛剛覺察到兩者的亮度有差別為止。此時(shí)，認(rèn)為在這個(gè)亮度下的亮度感覺差了一級(jí)。用相同的方法，可以求出不認(rèn)為在這個(gè)亮度下的亮度感覺差了一級(jí)。用相同的方法，可以求出不同亮度的主觀亮度感覺級(jí)數(shù)，并制成曲線圖。曲線的意義是實(shí)際亮度同亮度的主觀亮度感覺級(jí)數(shù)，并制成曲線圖。曲線的意義是實(shí)際亮度變化所引起的主觀亮度感覺變化。圖中橫坐標(biāo)代表實(shí)際亮度的變化，變化所引起的主觀亮度感覺變化。圖中橫坐標(biāo)代表實(shí)際亮度的變化，以尼特（以尼特（1nit=1cd/m2）為單位：縱坐標(biāo)代表主觀亮度感覺的級(jí)數(shù)。）為單位：縱坐標(biāo)代表主觀亮度感覺的級(jí)數(shù)。l人的視覺對(duì)外界光刺

14、激的響應(yīng)人的視覺對(duì)外界光刺激的響應(yīng)有一定的延時(shí)。當(dāng)一定強(qiáng)度的有一定的延時(shí)。當(dāng)一定強(qiáng)度的光突然作用于人眼時(shí)，需要經(jīng)光突然作用于人眼時(shí)，需要經(jīng)過一定的時(shí)間才能形成一個(gè)穩(wěn)過一定的時(shí)間才能形成一個(gè)穩(wěn)定的主觀亮度感覺；當(dāng)光消失定的主觀亮度感覺；當(dāng)光消失以后，亮度感覺也不是瞬間消以后，亮度感覺也不是瞬間消失，而是要經(jīng)過一段時(shí)間之后失，而是要經(jīng)過一段時(shí)間之后才能消失。也就是說，視覺的才能消失。也就是說，視覺的建立和消失都有一定的惰性，建立和消失都有一定的惰性，我們稱之為視覺惰性我們稱之為視覺惰性l視覺惰性是現(xiàn)代電影和電視的視覺惰性是現(xiàn)代電影和電視的基礎(chǔ)基礎(chǔ)t光脈沖亮度(a)t1視覺亮度(b)t2tl馬赫帶馬

15、赫帶l馬赫發(fā)現(xiàn)的一種明度對(duì)比現(xiàn)象。當(dāng)觀察兩塊亮度不同的區(qū)域時(shí)，邊界處亮度馬赫發(fā)現(xiàn)的一種明度對(duì)比現(xiàn)象。當(dāng)觀察兩塊亮度不同的區(qū)域時(shí)，邊界處亮度對(duì)比加強(qiáng)，使輪廓表現(xiàn)得特別明顯。對(duì)比加強(qiáng)，使輪廓表現(xiàn)得特別明顯。l馬赫帶效應(yīng)馬赫帶效應(yīng)l指視覺的主觀感受在亮度有變化的地方出現(xiàn)虛幻的明亮或黑暗的條紋指視覺的主觀感受在亮度有變化的地方出現(xiàn)虛幻的明亮或黑暗的條紋。人類的視覺系統(tǒng)有增強(qiáng)邊緣對(duì)比度的機(jī)制。人類的視覺系統(tǒng)有增強(qiáng)邊緣對(duì)比度的機(jī)制 （邊緣對(duì)比效應(yīng)）（邊緣對(duì)比效應(yīng)）你是否覺得它的中間是一個(gè)正方形？你是否把它的中心看做一個(gè)圓？你是否覺得下面的線比上面的長？你相信有八條線是和副對(duì)角線平行的線嗎？OMG，這些輪子

16、怎么在轉(zhuǎn)！l大量實(shí)驗(yàn)表明，用三種不同顏色的單色光按一定比例混合，可得大量實(shí)驗(yàn)表明，用三種不同顏色的單色光按一定比例混合，可得到自然界中絕大多數(shù)的彩色。具有這種特性的三個(gè)單色光叫三基到自然界中絕大多數(shù)的彩色。具有這種特性的三個(gè)單色光叫三基色光，而這一發(fā)現(xiàn)也被總結(jié)成三基色定理：色光，而這一發(fā)現(xiàn)也被總結(jié)成三基色定理：l自然界中絕大多數(shù)彩色都可以由三基色按一定比例混合而得；反之，自然界中絕大多數(shù)彩色都可以由三基色按一定比例混合而得；反之，這些彩色也可以分解成三基色；這些彩色也可以分解成三基色；l三基色必須是相互獨(dú)立的，即其中任何一種基色都不能由其它兩種基三基色必須是相互獨(dú)立的，即其中任何一種基色都不能

17、由其它兩種基色混合得到；色混合得到；l混合色的色調(diào)和飽和度由三基色的混合比例決定；混合色的色調(diào)和飽和度由三基色的混合比例決定；l混合色的亮度是三基色亮度之和?；旌仙牧炼仁侨炼戎?。l任何一種顏色都有一個(gè)相應(yīng)的補(bǔ)色。所謂補(bǔ)色，就是它與某一顏色以任何一種顏色都有一個(gè)相應(yīng)的補(bǔ)色。所謂補(bǔ)色，就是它與某一顏色以適當(dāng)比例混合時(shí)，可產(chǎn)生白色。紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色分別是青、品紅、適當(dāng)比例混合時(shí)，可產(chǎn)生白色。紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色分別是青、品紅、黃。黃。 l基色（基色（primary color） l互為獨(dú)立的單色互為獨(dú)立的單色l任一基色都不能由其他兩種基色混合產(chǎn)生任一基色都不能由其他兩種基色混合產(chǎn)生l三基色三基

18、色 （tri-chrominance primary） l根據(jù)人眼對(duì)彩色視覺的大量實(shí)驗(yàn)而做出的選擇（通常：紅色、根據(jù)人眼對(duì)彩色視覺的大量實(shí)驗(yàn)而做出的選擇（通常：紅色、綠色和藍(lán)色）綠色和藍(lán)色） l三基色的選擇不唯一，也可選擇青、品紅、黃三基色的選擇不唯一，也可選擇青、品紅、黃 l互補(bǔ)色（互補(bǔ)色（Complementary Colors）l兩種色光相混合而成白光，這兩種色光互為補(bǔ)色兩種色光相混合而成白光，這兩種色光互為補(bǔ)色l所有顏色可以看做三基色的疊所有顏色可以看做三基色的疊加，也可看做三種補(bǔ)色的疊加加，也可看做三種補(bǔ)色的疊加（b）減色系（a）加色系Primary and secondary co

19、lors: (a) additive colors red, green, and blue can be mixedto produce cyan, magenta, yellow, and white; (b) subtractive colors cyan, magenta, and yellow can be mixed to produce red, green, and blue, as well as black.l混色法混色法l利用三基色按不同的利用三基色按不同的比例混合來獲得彩色比例混合來獲得彩色的方法。的方法。l混色法有相加混色法和相減混色法混色法有相加混色法和相減混色法。

20、l相加混色是指光源色光的相加混合，彩相加混色是指光源色光的相加混合，彩色電視技術(shù)中就是利用相加混色法顯現(xiàn)色電視技術(shù)中就是利用相加混色法顯現(xiàn)各種顏色的。各種顏色的。l由紅、綠、藍(lán)三基色進(jìn)行相加混色由紅、綠、藍(lán)三基色進(jìn)行相加混色l紅色紅色+綠色綠色=黃色黃色 l綠色綠色+藍(lán)色藍(lán)色=青色青色 l藍(lán)色藍(lán)色+紅色紅色=品紅品紅 l紅色紅色+綠色綠色+藍(lán)色藍(lán)色=白色白色l稱黃、品紅和青色為相加二次色稱黃、品紅和青色為相加二次色l稱青色、品紅和黃色分別是紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色稱青色、品紅和黃色分別是紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色l紅色紅色+青色青色=白色白色 l綠色綠色+品紅品紅=白色白色 l藍(lán)色藍(lán)色+黃色黃色=白色白色l人眼

21、對(duì)相同強(qiáng)度單色光的主觀亮度感覺不同人眼對(duì)相同強(qiáng)度單色光的主觀亮度感覺不同l用相同亮度的三基色混色、將白光亮度定為用相同亮度的三基色混色、將白光亮度定為100%l綠光最亮、紅光為綠光一半、藍(lán)光為紅光綠光最亮、紅光為綠光一半、藍(lán)光為紅光1/3l亮度公式亮度公式lNTSC制式：制式：Y=0.299R+0.587G+0.114BlPAL制式：制式：Y=0.222R+0.707G+0.071Bl時(shí)間混色法時(shí)間混色法l該方法利用人眼的視覺惰性，順序地讓三種基色光先后出現(xiàn)在同一該方法利用人眼的視覺惰性，順序地讓三種基色光先后出現(xiàn)在同一表面的同一點(diǎn)處，當(dāng)三種基色光交替出現(xiàn)的速度很快時(shí)（交替時(shí)間表面的同一點(diǎn)處，

22、當(dāng)三種基色光交替出現(xiàn)的速度很快時(shí)（交替時(shí)間間隔小于人眼的視覺暫留時(shí)間），人眼產(chǎn)生的彩色感覺就與三種基間隔小于人眼的視覺暫留時(shí)間），人眼產(chǎn)生的彩色感覺就與三種基色光直接混合時(shí)相同。色光直接混合時(shí)相同。l空間混色法空間混色法l該方法利用人眼空間細(xì)節(jié)分辨力差的特點(diǎn)，將三種基色光點(diǎn)放在同該方法利用人眼空間細(xì)節(jié)分辨力差的特點(diǎn)，將三種基色光點(diǎn)放在同一表面的相鄰處，只要這三個(gè)基色光點(diǎn)足夠小，相距足夠近，當(dāng)人一表面的相鄰處，只要這三個(gè)基色光點(diǎn)足夠小，相距足夠近，當(dāng)人眼在一定距離之外觀看時(shí)，就會(huì)看到三種基色光混合后的彩色光。眼在一定距離之外觀看時(shí)，就會(huì)看到三種基色光混合后的彩色光。彩色顯像管就是利用這一原理，把

23、紅、綠、藍(lán)三色熒光粉在熒光屏彩色顯像管就是利用這一原理，把紅、綠、藍(lán)三色熒光粉在熒光屏上排列成品字形或豎條形，在一定距離之外觀看時(shí)，看到的就是其上排列成品字形或豎條形，在一定距離之外觀看時(shí)，看到的就是其混合色?；旌仙利用顏料、染料等的吸色性質(zhì)實(shí)現(xiàn)利用顏料、染料等的吸色性質(zhì)實(shí)現(xiàn)l在白光照射下，青色顏料能吸收紅色而反射青色，黃色顏料吸收藍(lán)色而反射黃色在白光照射下，青色顏料能吸收紅色而反射青色，黃色顏料吸收藍(lán)色而反射黃色，品紅顏料吸收綠色而反射品紅，品紅顏料吸收綠色而反射品紅l把青色和黃色兩種顏料混合，在白光照射下，由于顏料吸收了紅色和藍(lán)色，而反把青色和黃色兩種顏料混合，在白光照射下，由于顏料吸

24、收了紅色和藍(lán)色，而反射了綠色射了綠色白光反射綠光l顏料三基色顏料三基色l白色白色-紅色紅色=青色青色 l白色白色-綠色綠色=品紅品紅l白色白色-藍(lán)色藍(lán)色=黃色黃色l以吸收三基色的比例不同而配成不同顏色以吸收三基色的比例不同而配成不同顏色 l顏料（青色顏料（青色+黃色）黃色）=白色白色-紅色紅色-藍(lán)色藍(lán)色=綠色綠色 l顏料（青色顏料（青色+品紅）品紅）=白色白色-紅色紅色-綠色綠色=藍(lán)色藍(lán)色 l顏料（黃色顏料（黃色+品紅）品紅）=白色白色-藍(lán)色藍(lán)色-綠色綠色=紅色紅色 lRGB模型模型lRed、Green、Bluel面向硬件設(shè)備（面向硬件設(shè)備（CRT、打印機(jī)）、打印機(jī)）lYUV模型模型lY：Lu

25、ma(亮度亮度)、U和和V：Chroma（色度）（色度）l優(yōu)化彩色視頻信號(hào)的傳輸，使其向后兼容老式黑白電視優(yōu)化彩色視頻信號(hào)的傳輸，使其向后兼容老式黑白電視l被歐洲電視系統(tǒng)被歐洲電視系統(tǒng)PAL和和SECAM采用采用lYIQ模型模型lY：Luma(亮度亮度)、I和和Q：Chroma（色度）（色度）l被北美的電視系統(tǒng)被北美的電視系統(tǒng)NTSC采用采用 lHSI模型模型 lHue(色調(diào)色調(diào))、Saturation(飽和度飽和度)、luminance(亮度亮度)l面向彩色處理應(yīng)用面向彩色處理應(yīng)用RGB 24位色彩方塊R、G、B 在區(qū)間在區(qū)間 0,1 內(nèi)取值；內(nèi)取值；意色光意色光F都可以用都可以用R、G、B

26、三色不同分三色不同分量的相加混合而成：量的相加混合而成： Fr R + g G + b B l電視信號(hào)傳送過程電視信號(hào)傳送過程l彩色電視信號(hào)編解碼過程，如下圖彩色電視信號(hào)編解碼過程，如下圖RGBRGBYUV信源彩色坐標(biāo)變換A/D映射變換A/DA/D量化器編碼器用戶彩色顯示器彩色坐標(biāo)變換D/AD/AD/A解碼器傳輸通道解調(diào)信道調(diào)制lYUV亮度信號(hào)和色度信號(hào)相互獨(dú)立，Y信號(hào)分量構(gòu)成的黑白灰度圖與用U、V信號(hào)構(gòu)成的另外兩幅單色圖是相互獨(dú)立的，所以對(duì)這些單色圖分別進(jìn)行編碼，容易使彩色電視系統(tǒng)與只對(duì)亮度敏感的黑白電視機(jī)亮度信號(hào)兼容。l在現(xiàn)代彩色電視系統(tǒng)中，通常采用三管彩色攝像機(jī)或彩色在現(xiàn)代彩色電視系統(tǒng)中

27、，通常采用三管彩色攝像機(jī)或彩色CCD（點(diǎn)耦合器件）攝像機(jī)，它們把攝得的彩色圖像信號(hào)，經(jīng)分色（點(diǎn)耦合器件）攝像機(jī)，它們把攝得的彩色圖像信號(hào)，經(jīng)分色、分別放大校正得到、分別放大校正得到RGB，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號(hào)，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)R-Y、B-Y，最后發(fā)送端將亮度和色差三個(gè)信號(hào)，最后發(fā)送端將亮度和色差三個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行編碼，用同一信道發(fā)送出去。這就是我們常用的分別進(jìn)行編碼，用同一信道發(fā)送出去。這就是我們常用的YUV色彩空間。采用色彩空間。采用YUV色彩空間的重要性是它的亮度信號(hào)色彩空間的重要性是它的亮度信號(hào)Y與色度信與色度信號(hào)號(hào)U、V是分離的。如果

28、只有是分離的。如果只有Y信號(hào)分量而沒有信號(hào)分量而沒有U、V分量，那么分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖。根據(jù)美國國家電視制式委員會(huì)（這樣表示的圖像就是黑白灰度圖。根據(jù)美國國家電視制式委員會(huì)（NTSC）制定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)白光的亮度用）制定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)白光的亮度用Y來表示時(shí)，它和紅、綠、來表示時(shí)，它和紅、綠、藍(lán)三色光的關(guān)系可用這個(gè)方程描述：藍(lán)三色光的關(guān)系可用這個(gè)方程描述： ，這就是常用的亮度公式。色，這就是常用的亮度公式。色差差U、V是由是由B-Y、R-Y按不同比例壓縮而成的。如果要由按不同比例壓縮而成的。如果要由YUV空空間轉(zhuǎn)化成間轉(zhuǎn)化成RGB空間，只要進(jìn)行相反的逆運(yùn)算即可?？臻g，只要進(jìn)行相反的逆

29、運(yùn)算即可。lCRT顯示器采用顯示器采用RGB彩色模型彩色模型lYUV與與RGB色彩空間轉(zhuǎn)化色彩空間轉(zhuǎn)化圖1 I、Q坐標(biāo)系與U、V坐標(biāo)系l對(duì)人眼視覺特性的研究表明，人眼對(duì)紅黃之間的顏色分辨力最對(duì)人眼視覺特性的研究表明，人眼對(duì)紅黃之間的顏色分辨力最強(qiáng)，而對(duì)藍(lán)品紅之間的顏色的分辨力最弱。強(qiáng)，而對(duì)藍(lán)品紅之間的顏色的分辨力最弱。l圖圖1中的中的I軸表示人眼最敏感的色軸，而與之垂直的軸表示人眼最敏感的色軸，而與之垂直的Q軸表示最不軸表示最不敏感的色軸。定量地說，敏感的色軸。定量地說，IQ軸與軸與UV正交軸有正交軸有33的夾角。這樣，的夾角。這樣，任一色度，既可由任一色度，既可由U、V表示，也可由表示，也可

30、由Q、I表示。表示。l利用公式利用公式lY=0.299R+0.587G+0.114Bl l進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以后對(duì)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以后對(duì)Y、Q、I進(jìn)行正交平衡調(diào)制發(fā)送進(jìn)行正交平衡調(diào)制發(fā)送14. 1YR)YR(877. 0V03. 2YB)YB(493. 0Ul對(duì)人眼視覺特性的研究表明，人眼對(duì)紅黃之間的顏色分辨力最對(duì)人眼視覺特性的研究表明，人眼對(duì)紅黃之間的顏色分辨力最強(qiáng)，而對(duì)藍(lán)品紅之間的顏色的分辨力最弱強(qiáng)，而對(duì)藍(lán)品紅之間的顏色的分辨力最弱l下圖中的下圖中的I軸表示人眼最敏感的色軸，而與之垂直的軸表示人眼最敏感的色軸，而與之垂直的Q軸表示軸表示最不敏感的色軸。定量地說，最不敏感的色軸。定量地說，IQ軸與軸與

31、UV正交軸有正交軸有33的夾角。的夾角。這樣，任一色度，既可由這樣，任一色度，既可由U、V表示，也可由表示，也可由Q、I表示表示lHSI色彩模型從人的視覺系統(tǒng)出發(fā)，直接使用顏色三要素色調(diào)（色彩模型從人的視覺系統(tǒng)出發(fā)，直接使用顏色三要素色調(diào)（Hue）、飽和度）、飽和度（Saturation）和亮度（）和亮度（luminance）來描述色彩）來描述色彩lH：huel表示色度，由角度來表示表示色度，由角度來表示l反映該顏色最接近什么光譜反映該顏色最接近什么光譜l取值范圍：取值范圍：0360lS：saturationl表示飽和度，飽和參數(shù)是表示飽和度，飽和參數(shù)是 色環(huán)的原點(diǎn)到彩色點(diǎn)的半徑長度色環(huán)的原點(diǎn)

32、到彩色點(diǎn)的半徑長度l取值范圍：取值范圍：01lI：illuminancel表示光照強(qiáng)度或亮度表示光照強(qiáng)度或亮度l取值范圍取值范圍: 01色度色度：飽和度飽和度：亮度亮度：灰度圖的I和S分量l彩色模型空間轉(zhuǎn)換彩色模型空間轉(zhuǎn)換彩色模型有哪些，各有什么特點(diǎn)？針對(duì)這些特點(diǎn)，它彩色模型有哪些，各有什么特點(diǎn)？針對(duì)這些特點(diǎn)，它們各自適用于什么場合？們各自適用于什么場合？lBMPlBMP是英文是英文Bitmap（位圖）的簡寫，它是（位圖）的簡寫，它是Windows操作系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，能夠被多種標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，能夠被多種Windows應(yīng)用程序所支持應(yīng)用程序所支持lJPEGl由聯(lián)合照片專家

33、組（由聯(lián)合照片專家組（JointPhotographicExpertsGroup）開發(fā)并）開發(fā)并以命名為以命名為ISO10918-1，JPEG僅僅是一種俗稱而已，僅僅是一種俗稱而已，JPEG文件文件的擴(kuò)展名為的擴(kuò)展名為.jpg或或.jpeg，其壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，其壓縮技術(shù)十分先進(jìn)lJPEG2000l作為作為JPEG的升級(jí)版，其壓縮率比的升級(jí)版，其壓縮率比JPEG高約高約30%左右。與左右。與JPEG不不同的是，同的是，JPEG2000同時(shí)支持有損和無損壓縮，而同時(shí)支持有損和無損壓縮，而JPEG只能支持只能支持有損壓縮。有損壓縮。JPEG2000還支持所謂的還支持所謂的感興趣區(qū)域感興趣區(qū)域特性。

34、特性。lTIFFlTIFF（TagImageFileformat）是）是Mac中廣泛使用的圖像格式，它中廣泛使用的圖像格式，它由由Aldus和微軟聯(lián)合開發(fā)，最初是出于跨平臺(tái)存儲(chǔ)掃描圖像的需要和微軟聯(lián)合開發(fā)，最初是出于跨平臺(tái)存儲(chǔ)掃描圖像的需要而設(shè)計(jì)的而設(shè)計(jì)的lGIFlGIF是英文是英文GraphicsInterchangeformat（圖形交換格式）的縮（圖形交換格式）的縮寫，這種格式是用來交換圖片的寫，這種格式是用來交換圖片的lPNGlPNG（PortableNetworkGraphics）是一種新興的網(wǎng)絡(luò)圖像格）是一種新興的網(wǎng)絡(luò)圖像格式式lPSDl是著名的是著名的Adobe公司的圖像處理軟件公司的圖像處理軟件Photoshop的專用格式的專用格式PhotoshopDocument（PSD），），PSD其實(shí)是其實(shí)是Photoshop進(jìn)行進(jìn)行平面設(shè)計(jì)的一張平面設(shè)計(jì)的一張草稿圖草稿圖l其他還有：其他還有：MAC PAINT、SWF、SVG、PCX、DXF、WMF、EMF、LIC（FLI/FLC）、）、EPS、TGA文件類型，值為0 x42 0 x4d，即“BM”整個(gè)圖像文件的大小保留，未使用圖像數(shù)據(jù)在整個(gè)文件中的偏移量l文件頭的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文件頭的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)typedef struct tagBITMAPFIL