1、色度學(xué)基礎(chǔ),色度學(xué)是上世紀(jì)發(fā)展起來的以物理光學(xué)、視覺生理學(xué)和視覺心理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)的綜合性學(xué)科。 在科學(xué)研究、生產(chǎn)和生活中有許多現(xiàn)象往往和視覺聯(lián)系在一起，這些現(xiàn)象是物理過程和生理過程的一種混合。要完全理解這些現(xiàn)象，必須研究視覺這個(gè)領(lǐng)域，特別是色的視覺，即色度學(xué)所涉及的問題。,一、顏色和人的色覺,不同波長可見光輻射作用于視覺器官后在大腦產(chǎn)生的綜合感覺是色覺，所產(chǎn)生的心理感受就是顏色 顏色是不同波長（380760nm）組成的光引起的一種主觀感覺，是觀察者的一種視覺經(jīng)驗(yàn),單色光：波長一定的光，其色叫光譜色。 彩色的種類大大超過在可見光譜上看到的各種譜色。 部分混合色仍是譜色 ，更多混合色不再出現(xiàn)

2、在可見光譜上（非譜色）,（二）色覺的形成,人辨別顏色的能力是指視網(wǎng)膜對(duì)不同波長光的感受特性。 視錐細(xì)胞對(duì)紅、綠、藍(lán)吸收率最高，紅、綠、藍(lán)三種光混合比例不同，就可形成不同的顏色，從而產(chǎn)生各種色覺。 人眼對(duì)任一色彩的視覺反應(yīng)取決于紅、綠、藍(lán)三色輸入量的代數(shù)和-格拉斯曼定律,人眼結(jié)構(gòu),二、顏色的分類及其屬性,1、非彩色和彩色 非彩色：黑、白及白與黑之間深淺不同的灰色所組成的顏色系列 彩色：紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等,2、原色、間色、復(fù)色和補(bǔ)色 原色：不能由其他顏色合成得到 所謂光學(xué)三原色，就是指紅、綠、藍(lán)這三種色。 其中的任意一色都不能由另外兩種原色混合產(chǎn)生，而其他色可由這三色按照一定的比例混合出

3、來，色彩學(xué)上將這三個(gè)獨(dú)立的色稱為三原色。,間色：兩種原色混合得到的顏色，例如. 復(fù)色：兩種或者兩種以上間色組成的顏色，例如白色。 補(bǔ)色：混合得到白色或灰色的兩種色，稱為補(bǔ)色 如綠色與紫色互補(bǔ)，藍(lán)色與黃色,紅色與青色互補(bǔ),關(guān)于視覺后像,當(dāng)外界物體的視覺刺激作用停止以后，在眼睛視網(wǎng)膜上的影像感覺并不會(huì)立刻消失，這種視覺現(xiàn)象叫做視覺后像。視覺后像的發(fā)生，是由于神經(jīng)興奮所留下的痕跡作用，也稱為視覺殘像。如果眼睛連續(xù)視覺兩個(gè)景物，即先看一個(gè)后再看另一個(gè)時(shí)，視覺產(chǎn)生相繼對(duì)比，因此又稱為連續(xù)對(duì)比。,視覺后像有兩種：當(dāng)視覺神經(jīng)興奮尚未達(dá)到高峰，由于視覺慣性作用殘留的后像叫正后像；由于視覺神經(jīng)興奮過度而產(chǎn)生疲勞

4、并誘導(dǎo)出相反的結(jié)果叫負(fù)后像。無論是正后像還是負(fù)后像均是發(fā)生在眼睛視覺過程中的感覺，都不是客觀存在的真實(shí)景像。,正后像 節(jié)日之夜的煙花，常?？吹綏l條連續(xù)不斷的各種造型的亮線。其實(shí)，任意一瞬間，煙火無論在任何位置上只能是一個(gè)亮點(diǎn)，然而由于視覺殘留的特性，前后的亮點(diǎn)卻在視網(wǎng)膜上引成線狀。,再如你在電燈前閉眼三分鐘，突然睜開注視電燈兩三秒鐘，然后再閉上眼睛，那么在暗的背景上將出現(xiàn)電燈光的影像。以上現(xiàn)象叫正后像。電視機(jī)、日光燈的燈光實(shí)際上都是閃動(dòng)的，因?yàn)樗W動(dòng)的頻率很高，大約100次秒上，由于正后像作用，我們的眼睛并沒有觀察到。,電影技術(shù)也是利用這個(gè)原理發(fā)明的，在電影膠卷上，當(dāng)一連串個(gè)別動(dòng)作以16圖形秒

5、以上的速度移動(dòng)的時(shí)候，人們?cè)阢y幕上感覺到的是連續(xù)的動(dòng)作?，F(xiàn)代動(dòng)畫片制作根據(jù)以上原理，把動(dòng)作分解繪制成個(gè)別動(dòng)作，再把個(gè)別動(dòng)作續(xù)起來放映，即復(fù)原成連續(xù)的動(dòng)作。,試一試全神貫注地看箸黃色的部分，並維持30秒， 然后閉上眼睛，看到什么,視覺的后像現(xiàn)象： 如果眼睛只看到互補(bǔ)色的其中一色，而欠缺另一色時(shí)，我們會(huì)在視網(wǎng)膜上形成相對(duì)的補(bǔ)色，而不是實(shí)際看到的顏色。,負(fù)后像,正后像是神經(jīng)正在興奮而尚未完成時(shí)引起的，負(fù)后像則是經(jīng)興奮疲勞過度所引起的，因此它的反映與正后像相反。例如：當(dāng)你長時(shí)間（兩分鐘以上）的凝視一個(gè)紅色方塊后，再把目光迅速轉(zhuǎn)移到一張灰白紙上時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)青色方塊。這種現(xiàn)象在生理學(xué)上可解釋為：含紅色

6、素的視錐細(xì)胞，長時(shí)間的興奮引起疲勞，相應(yīng)的感覺靈敏度也因此而降低，當(dāng)視線轉(zhuǎn)移到白紙上時(shí)，就相當(dāng)于白光中減去紅光，出現(xiàn)青光，所以引起青色覺。由此推理，當(dāng)你長時(shí)間凝視一個(gè)紅色方塊后，再將視線移向黃色背景，那么，黃色就必然帶有綠（紅視覺后像為青，青黃綠）。,手術(shù)室里醫(yī)生們?yōu)楹我┚G色的衣服，不穿白色的？,不僅因?yàn)榫G色是中性的溫和之色,更重要的是綠色能減輕外科醫(yī)生因手術(shù)中長時(shí)間受到鮮紅血液的刺激引起的視覺疲勞,避免發(fā)生視覺殘像而影響手術(shù)正常進(jìn)行。,（二）顏色的屬性,色彩的主觀三屬性：色調(diào)、明度、飽和度 色彩的客觀三屬性：波長、亮度、純度,1、色調(diào)（Hue）,色調(diào)是區(qū)分不同彩色的特性。不同波長，色調(diào)不同

7、 ：綠545nm，黃580nm 分辨力有差異 黃和青是1nm，紅末端和紫末端幾乎分辨不出 光源顏色的色調(diào)取決于輻射的光譜組成，物體顏色與照明光光譜有關(guān)，也與物體對(duì)光的選擇吸收有關(guān),色調(diào)對(duì)比,橙色由紅黃調(diào)成，故與紅色在一起感覺偏黃，與黃色在一起感覺偏紅，兩顏色越接近補(bǔ)色，對(duì)比越強(qiáng)烈,互補(bǔ)色對(duì)比,非互補(bǔ)色對(duì)比,在互補(bǔ)色對(duì)比下，給人強(qiáng)烈的視覺效果（紅色更紅，青色更青）,2、明度（brightness）,也稱色階，亮度深淺，表示顏色的明亮程度 與波長有關(guān)，黑色明度最低，白色最高 同一色調(diào)也有差異，淺藍(lán)比深藍(lán)亮 加白光-明度高，反之亦然,將相同的色彩，放在黑色和白色上，會(huì)發(fā)現(xiàn)黑色上的色彩感覺比較亮，白色

8、上的色彩感覺比較暗，明暗的對(duì)比效果非常強(qiáng)烈明顯， 明度差異很大的對(duì)比，讓人有不安的感覺。,明度對(duì)比,3、飽和度（Saturation）,也稱彩度，純度，表示彩色的純潔性 單色光最飽和，一種顏色可以看成是某種光譜色與白色混合的結(jié)果，其中光譜色所占比例越高，飽和度就越高。加白光變不飽和 非彩色只有明度的差別，沒有色調(diào)的區(qū)分，飽和度為0,色彩和另一彩度較高的色彩并列時(shí)，會(huì)覺得本身彩度變低，而和另一個(gè)彩度較低的色彩時(shí)，會(huì)覺得彩度變高，,彩度（飽和度）對(duì)比,4、色調(diào)、明度與飽和度之間的關(guān)系,三、顏色混合和顏色混合定律,各種顏色可以通過兩種或幾種顏色混合得到。顏色混合有2種方式，色光和色料混合。,色光三原

9、色：紅、綠、藍(lán)。,色料三原色：品紅、黃、青。,定義： 不同顏色光的直接混合，是顏色的相加混合。 原理：兩種或兩種以上的色光同時(shí)反映于人眼，視覺會(huì)產(chǎn)生另一種色光的效果，即在視網(wǎng)膜上的同一個(gè)部位，同時(shí)射入兩種以上的色(光)刺激，感覺出另一種顏色的現(xiàn)象。,1、 色光混合,3. 最優(yōu)三原色。,四. 顏色的人工合成,1. 格拉斯曼定律。,2. CIE1931色度圖。,4. 加色法。,遵守格拉斯曼顏色混合定律。,白,黑,光學(xué)三原色（紅、綠、藍(lán)）中任意兩種色光等量相加，則成為三原色光中另一種色光的互補(bǔ)色光。即：等量的紅光+綠光=黃光，互補(bǔ)于藍(lán)光；等量的紅光+藍(lán)光=品紅光（也稱洋紅，即較淺的紫紅），互補(bǔ)于綠光

10、；等量的綠光+藍(lán)光=青光，互補(bǔ)于紅光。,頭尾兩色相加等于中間色，三角形的角與對(duì)邊成互補(bǔ)色,色光混合,不同強(qiáng)度色光相加得到不同混合色光,2、色料混合法,定義：兩種或兩種以上的色料混合后會(huì)產(chǎn)生另一種顏色的色料的現(xiàn)象。是相減混合，在白光照射下，顏料將某些光譜成分吸收，其余光譜成分被反射而呈現(xiàn)某種顏色,3. 最優(yōu)三原色。,四. 顏色的人工合成,1. 格拉斯曼定律。,2. CIE1931色度圖。,4. 加色法。,5. 減色法。,遵守格拉斯曼顏色混合定律。,不遵守格拉斯曼顏色混合定律。,白,黑,青色、品紅、黃色，簡稱C、M、Y，即顏料三原色。 顯示成像的都是利用光學(xué)三原色，而現(xiàn)實(shí)中的物體顏色就是顏料三原色

11、。,（二）顏色混合定律（格拉斯曼定律）適用于顏色的相加混合,1、色調(diào)、明度和飽和度是人的視覺只能分辨的顏色的三種變化 2、如果2個(gè)顏色組成一種混合色，其中一種顏色連續(xù)變化，則混合色的外貌也隨之連續(xù)變化。,3、補(bǔ)色律：每一種顏色都有一種相 應(yīng)的補(bǔ)色。如果某一顏色與其補(bǔ) 色以適當(dāng)比例混合，便產(chǎn)生白色。,4、中間色律：任何兩個(gè)非補(bǔ)色相混合，便產(chǎn)生中間色，其色調(diào)、飽和度決定于兩顏色的比例。,5、顏色外貌相同的光，不管他們的光譜組成是否一樣，在顏色混合中都有相同的效果。 代替律：相似色混合后仍相似 A+B=C，若X+Y=B，則A+(X+Y)=C 根據(jù)代替律可以利用顏色混合的方法來產(chǎn)生各種所需的顏色。,6

12、、亮度相加律： 混合色的亮度等于參與混合的各顏色光亮度的總和。,凡是不能準(zhǔn)確辨別各種顏色者為色覺障礙。 臨床上按色覺障礙的程度，可分為色盲和色弱。 色弱主要表現(xiàn)辨色能力遲鈍或易于疲勞。,五、色覺檢查,色覺異常，也稱色覺障礙，是指對(duì)各種顏色心理感覺的不正常，他們對(duì)顏色的認(rèn)識(shí)完全來自別人的傳授的經(jīng)驗(yàn)。 如正常人看起來是紅色的東西，色覺障礙者看起來是可能是我們對(duì)黃色的感覺，但是別人都說他是紅色的，因此他就認(rèn)為它是紅色的。,彩色的度量及表示法,CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)：CIE規(guī)定的一套顏色測(cè)量原理、數(shù)據(jù)和計(jì)算方法 三刺激值：在顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，與待測(cè)色達(dá)到顏色匹配時(shí)所需三原色數(shù)量。任意兩種顏色只要三刺激值相等

13、，顏色感覺就相同 色品坐標(biāo)與色品圖 （色度圖）,顏色匹配實(shí)驗(yàn),顏色匹配實(shí)驗(yàn)是利用色光加色來實(shí)現(xiàn)的。人眼看到的視場如圖右下方所示，視場范圍在2左右，被分成兩部分。圖右上方還有一束光，照射在小孔周圍的背景白版上，使視場周圍有一圈色光做為背景。,三原色的單位量,國際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定紅、綠、藍(lán)三原色的波長分別為700nm、546.1nm、435.8nm，在顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)這三原色光的相對(duì)亮度比例為1.0000：4.5907：0.0601時(shí)就能匹配出等能白光，所以CIE選取這一比例作為紅、綠、藍(lán)三原色的單位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。盡管這時(shí)三原色的亮度值并不等，但CIE卻把每一

14、原色的亮度值作為一個(gè)單位看待，所以色光加色法中紅、綠、藍(lán)三原色光等比例混合結(jié)果為白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。,CIE 1931 RGB光譜三刺激值,CIE-1931 RGB光譜三刺激值是317位正常視覺者，用CIE規(guī)定的紅、綠、藍(lán)三原色光，對(duì)等能光譜色從380nm到780nm 所進(jìn)行的專門性顏色混合匹配實(shí)驗(yàn)得到的。實(shí)驗(yàn)時(shí)，匹配光譜每一波長的等能光譜色所對(duì)應(yīng)的紅、綠、藍(lán)三原色數(shù)量，稱為光譜三刺激值，它是CIE在對(duì)等能光譜色進(jìn)行匹配時(shí)用來表示紅、綠、藍(lán)三原色的專用符號(hào)。,負(fù)刺激值的產(chǎn)生,這是因?yàn)榇渖珵閱紊猓滹柡投群芨?，而三原色光混合后飽和度必然降低，無法和待配色實(shí)現(xiàn)匹配。為了實(shí)現(xiàn)

15、顏色匹配，在實(shí)驗(yàn)中須將上方紅、綠、藍(lán)一側(cè)的三原色光之一移到待配色一側(cè)，并與之相加混合，從而使上下色光的飽和度相匹配。,色度圖就是表示色度的圖形。所謂色度，是把色調(diào)和飽和度兩者合在一起的總稱。任何一種顏色，可由它在色度圖上的位置來決定，但因其不能代表亮度，不同亮度的顏色，在色度圖上都占有同一位置。通常使用的標(biāo)準(zhǔn)色度圖稱為X、Y色度圖，或叫做CIE（國際照明委員會(huì)）色度圖。,CIE 1931 RGB光譜三刺激值,CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)-色品圖（色度圖）,色品坐標(biāo)x和y構(gòu)成的圖稱為色品圖。,CIE XYZ光譜三刺激值,CIE-XYZ 光譜三刺激值又稱為CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值

16、，簡稱CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者，在物體色色度值的計(jì)算中代表人眼的顏色視覺特征參數(shù)。,如圖所示。其中馬蹄形的曲線，代表了波長從380nm藍(lán)紫色到780nm紅色的各種顏色范圍內(nèi)的純譜色的軌跡。在曲線的兩端，顏色幾乎沒有變化，如380420nm及700780nm之間幾乎擠成一點(diǎn)，,在馬蹄形的底部（400700nm）的兩點(diǎn)連結(jié)成的直線部分是沒有波長標(biāo)志的，因?yàn)樗怯杉t和紫按各種不同比例混合而成的一系列的混合色，不是純譜色。,CIE 1964 補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng),人眼對(duì)顏色的分辨力與觀察物體時(shí)視場的大小有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明：人眼用以下的小視場觀察顏色時(shí)，辨別差異的能力較低。當(dāng)觀察視場從增大到時(shí)，顏色匹配的精度和辨別

17、色差的能力都有提高。但視場再進(jìn)一步增大時(shí)，則顏色匹配的精度提高就不大了。標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)是在視場下實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，因此又稱為視場色度系統(tǒng)，它只適用于視場在的范圍。年又補(bǔ)充制定了一種的視場色度系統(tǒng)，稱為補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，又稱為視場色度系統(tǒng)，簡稱為色度系。,二者的等能白光點(diǎn)是重合的，兩條光譜軌跡在形狀上是相似的，但是相同波長的光譜色在各自的光譜軌跡上的位置有較大差異。例如在這一段，圖上的近似坐標(biāo)值相差達(dá)0以上。現(xiàn)代測(cè)色儀器已逐漸采用視場下的數(shù)值和公式進(jìn)行測(cè)色。,圖中C點(diǎn)是國際照明委員會(huì)規(guī)定作為白色領(lǐng)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)白色點(diǎn)。曲線內(nèi)任何一點(diǎn)（P）均不代表純譜色，而是代表一種混合色。C和該點(diǎn)（P）連線（延長線）與馬蹄

18、形曲線的交點(diǎn)處的光譜色波長，即為該點(diǎn)（P）的主波長，也就決定了該點(diǎn)（P）的色調(diào)。,該點(diǎn)（P）離標(biāo)準(zhǔn)白C點(diǎn)愈近，顏色的飽和度愈低，愈靠近馬蹄形曲線，其色飽和愈高。通常把C點(diǎn)的飽和度作為0%，而把馬蹄形曲線上所有點(diǎn)的飽和度定為100%。,在這兩者之間的飽和度用色度圖上該點(diǎn)到C點(diǎn)和C點(diǎn)到邊緣點(diǎn)（該點(diǎn)的主波長）的距離的百分比來表示。在色度圖中，任何經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)白色C點(diǎn)的直線兩端的顏色互為補(bǔ)色，因?yàn)槿缫赃m當(dāng)比例混合，可得到白光。,色差及均勻色品坐標(biāo),色差 麥克亞當(dāng)橢圓圖,色差,色彩差別量與其它物理量在性質(zhì)上迥然不同。例如長度這一物理量，人們常常可以任意分割，即使人眼無法分辨的微小長度，還可以借助顯微鏡和其它

19、物理儀器來測(cè)量和觀察。但是，對(duì)于色彩差別量來說，主要取決于眼睛的判斷。如果一個(gè)眼睛不能再分辨的色彩差別量，而人們又不能借助物理儀器來觀察它，這樣它就成了一個(gè)無意義的數(shù)值。我們把人眼感覺不出的色彩差別量（變化范圍）叫做顏色的寬容量。顏色的寬容量反映在CIE xy色度圖上即為兩個(gè)色度點(diǎn)之間的距離。因?yàn)?，每種顏色在色度圖上是一個(gè)點(diǎn)，但對(duì)人的視感覺來說，當(dāng)這種顏色的色度坐標(biāo)位置變化很小時(shí)，人眼仍認(rèn)為它是原來的顏色，感覺不出它的變化。所以，對(duì)視感覺效果來說，在這個(gè)變化的距離（或范圍）以內(nèi)的色彩差別量，在視覺效果上是等效的。對(duì)色彩復(fù)制和其它顏色工業(yè)部門來說這種位于人眼寬容量范圍之內(nèi)的色彩差別量是允許存在的

20、。,麥克亞當(dāng)橢圓,1942年，美國柯達(dá)研究所的研究人員麥克亞當(dāng)(D.L.Macadam)發(fā)表的一篇關(guān)于人的視覺寬容量的論文，迄今為止，仍是在色彩差別定量計(jì)算與測(cè)量方面的基本著作。在研究的過程中，麥克亞當(dāng)在CIE xy色度圖上不同位置選擇了25個(gè)顏色色度點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)色光，其色度坐標(biāo)x、y。又對(duì)每個(gè)色度點(diǎn)畫出59條不同的方向直線，取相對(duì)兩側(cè)的色光來匹配標(biāo)準(zhǔn)色光的顏色，由同一位觀察者調(diào)節(jié)所配色光的比例，確定其顏色辨別的寬容量。通過反復(fù)做50次配色實(shí)驗(yàn)，計(jì)算各次所得色度坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差 。,圍繞指定標(biāo)準(zhǔn)色度點(diǎn)向各個(gè)方向的輻射線為各標(biāo)準(zhǔn)差的距離，發(fā)現(xiàn)在不同方向上，此距離是不相等。圍繞標(biāo)準(zhǔn)色度點(diǎn)，在不同方向上取

21、距離為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的點(diǎn)的軌跡近似一個(gè)橢圓。還可以看到在色度圖不同位置上的25個(gè)顏色點(diǎn)的橢圓形狀大小不一樣，其長軸方向也不相同。這表明在xy色度圖中，在不同位置不同方向上顏色的寬容量是不相同的。換句話說，標(biāo)準(zhǔn)CIE xy色度圖上的相同的幾何距離，在不同的顏色區(qū)域里和不同顏色變化的方向上，所對(duì)應(yīng)的視覺顏色差別量大小是不同的。圖中的各個(gè)橢圓形寬容量按實(shí)驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差的10倍繪出,同色同譜色：兩個(gè)物體具有完全相同的光譜分布曲線。 同色異譜色：對(duì)于特定標(biāo)準(zhǔn)觀察者和特定照明體，具有不同光譜分布而有相同三刺激值的顏色。,同色異譜現(xiàn)象和同色異譜色,原因：,明確：某一光源下的同色異譜色在另一 光源下一般不再為同色

22、異譜色。,不同觀察者的情況,改變觀察者,CIE l964 補(bǔ)充 標(biāo)準(zhǔn)觀察者,CIE l931 標(biāo)準(zhǔn)觀察者,改變照明體,兩種光源下均同色的異譜樣品的光譜反射率因數(shù)曲線,同色異譜的條件：,對(duì)于特定的標(biāo)準(zhǔn)觀察者和照明體顏色的同色異譜才能成立，改變兩條件中的一個(gè)，顏色的同色異譜性質(zhì)就會(huì)遭到破壞。,同色異譜的辨別,研究發(fā)現(xiàn)，可以制成兩個(gè)顏色的各種光譜反射率曲線，使顏色在更多的光源照明下都保持同色異譜性質(zhì)，這兩個(gè)顏色在可見光譜范圍至少三個(gè)不同波長下必須具有相同的數(shù)值，也即兩個(gè)的光譜反射率分布曲線至少有三處相交，例外的情況很少，交叉點(diǎn)愈多，能使兩顏色 保持同色的光源數(shù)目也愈多。如果兩曲線完全吻合，那么無疑就

23、是同色同譜色。,同色異譜現(xiàn)象也存在于掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等不同于人眼的色彩響應(yīng)儀器中，對(duì)儀器模擬人眼顏色實(shí)現(xiàn)造成不利影響。,同色異譜現(xiàn)象的應(yīng)用：,根據(jù)格拉斯曼定律，只要視覺效果上相同的顏色，便可以相互替代，不必考慮它們的光譜組成是否相同。由此，才可以利用顏色混合的方法來產(chǎn)生或代替所需要的顏色。這種同色異譜現(xiàn)象，廣泛用于彩色印刷、攝影、繪畫、印染等領(lǐng)域。,同色異譜程度評(píng)價(jià),對(duì)于參照照明體和參照觀察者具有相同的三刺激值的兩個(gè)色樣，同色異譜指數(shù)等于用待測(cè)照明體t計(jì)算的兩個(gè)色樣的色差值E，也即不同反射率函數(shù)的兩個(gè)色樣在一給定的照明體和給定的色度觀察者條件下具有相同的三刺激值，改變照明體時(shí)其色差越大，同色異

24、譜效應(yīng)也越明顯。,思考： 同色異譜顏色有何應(yīng)用，使用時(shí)應(yīng)注意什么問題？,總結(jié)： 1）同色異譜的形成反映了顏色感覺是組成復(fù)色 光的各個(gè)單色光的綜合效應(yīng)，表現(xiàn)為三刺激值來描述， 2）同色異譜是有前提條件的，條件改變了，也 就不再是同色了。,光源顯色性,我們認(rèn)為在白熾燈和日光光源下看到的顏色是物體的“真實(shí)”顏色。人們?cè)诠庠聪滤吹降奈矬w顏色與在白熾燈和日光下所看到的顏色是不同的。 例如，在日光下觀察一塊花布，再把它拿到高壓汞燈下觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，某些顏色已變了色，如粉色變成了紫色，藍(lán)色變成了藍(lán)紫色。因此，我們說，在高壓汞燈下，物體失去了“真實(shí)”顏色，或顏色有所失真。,光源顯色性,按CIE的規(guī)定，我們把

25、普朗克輻射體作為低色溫光源的參照標(biāo)準(zhǔn)，把標(biāo)準(zhǔn)照明體D作為高色溫光源的參照標(biāo)準(zhǔn)，用以衡量在其它各種光源照明下的顏色效果。 光源的顯色性：指與參照標(biāo)準(zhǔn)下相比較，一個(gè)光源對(duì)物體顏色外貌所產(chǎn)生的效果。 光源的光譜功率分布決定了光源的顯色性 日光、白熾燈都是連續(xù)光譜，具有與白熾燈和日光相似的連續(xù)光譜的光源均有較好的顯色性。,三基色熒光燈,桑頓發(fā)現(xiàn)，用光譜430 nm(藍(lán))，540 nm(綠)，610 nm(紅)的輻射以適當(dāng)?shù)谋壤旌纤a(chǎn)生的白光，與連續(xù)光譜的日光或白熾燈具有同樣優(yōu)良的顯色性。 三基色熒光燈就是根據(jù)上述原理研制的光源，它不僅顯色性好，而且光效高，是一種新型節(jié)能燈。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在不連續(xù)光譜的

26、光源中，含有500 nm 和580 nm波長附近的光譜對(duì)顏色顯現(xiàn)有不利影響，一些顏色會(huì)失真，稱為干擾波長。另外，在消除450 nm，540 nm，616 nm波長功率時(shí)，顯色性明顯下降。,三基色熒光燈光譜功率分布,CIE 光源顯色指數(shù)計(jì)算方法,CIE規(guī)定14塊測(cè)驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)顏色樣品，CIE規(guī)定用普朗克輻射體或標(biāo)準(zhǔn)照明體D作為參照光源，并將其顯色指數(shù)定為100； CIE規(guī)定以這些樣品在參照光源下和另一色溫為3000 K 標(biāo)準(zhǔn)熒光燈下的顏色色差E為尺度，約定標(biāo)準(zhǔn)熒光燈的顯色指數(shù)為50。 CIE根據(jù)在參照光源下和待測(cè)光源下顏色樣品的色差，導(dǎo)出計(jì)算光源顯色指數(shù)的公式。 光源對(duì)某一顏色樣品的顯色指數(shù)稱為特

27、殊顯色指數(shù)Ri ，光源對(duì)特定8個(gè)顏色樣品的平均顯色指數(shù)稱為一般顯色指數(shù)Ra。,CIE 計(jì)算Ri值的色板,1、參照照明體,待測(cè)光源的相關(guān)色溫低于5000 K 時(shí)，參照照明體應(yīng)是普朗克輻射體的光譜功率分布，高于5000 K時(shí)應(yīng)是不同時(shí)相日光的光譜功率分布(標(biāo)準(zhǔn)照明體D)。 待測(cè)光源( 色度坐標(biāo) uk，vk )與參照照明體( 色度坐標(biāo) ur，vr )之間的色度差為 C = (uk - ur ) 2 + (vk - vr )2 1/2 所選用的參照照明體應(yīng)與待測(cè)光源的色度相同或接近相同，它們的色度差C應(yīng)小于 5.410-3。,2、顏色樣品,計(jì)算光源顯色指數(shù)用的14塊孟塞爾顏色樣品,2、顏色樣品,計(jì)算光

28、源顯色指數(shù)用的14塊孟塞爾顏色樣品,1號(hào)：淡灰紅色,2號(hào)：暗灰黃色,3號(hào)：飽和黃綠色,4號(hào)：中等黃綠色,5號(hào)：淡藍(lán)綠色,6號(hào)：淡藍(lán)色,7號(hào)：淡紫藍(lán)色,8號(hào)：淡紅紫色,9號(hào)：飽和紅色,10號(hào)：飽和黃色,11號(hào)：飽和綠色,12號(hào)：飽和藍(lán)色,13號(hào)：人的膚色,14號(hào)：樹葉,3、待測(cè)光源及顏色樣品色度坐標(biāo)的計(jì)算,通過對(duì)待測(cè)光源的光譜輻射測(cè)量，計(jì)算待測(cè)光源的 xk、yk 和 uk、vk 色度坐標(biāo)。然后算出在待測(cè)光源下14 塊樣品的 xk,I、yk,I 和 uk,I、vk,I 色度坐標(biāo)。對(duì)色度坐標(biāo)應(yīng)給出小數(shù)點(diǎn)后四位數(shù)。,4、適應(yīng)性色位移的考慮,由于待測(cè)光源 k 和所選用的參照照明體 r 的色度不完全相同，而使視覺在不同照明下受到顏色適應(yīng)的影