1、第二章 彩色科学与工程光度与色度怎样比较两个物体哪个更亮？怎样比较两个光源哪个发光效率更高？怎样定量地表述一个物体的颜色？怎样定量地区分鲜红色和暗红色的差异？ 1v 了解人眼的视觉生理基础。v 了解明适应和暗适应。v 理解视觉暂留（残留）现象。v 理解三基色原理。v 理解色彩再现原理。色彩学基础22.1 人眼的生理特性l 人眼基本上可以看成是一个包含在巩膜内的不透光暗室。l 它具有一个由角膜 前房水 水晶体和玻璃体组成的折射光学系统 它们将入射光线聚焦在眼球后面的视网膜上形成一个倒像。3锥体细胞与杆体细胞l 视网膜由一个感光细胞薄层组成 含有两类感光细胞，即锥体细胞与杆体细胞， 不均匀地分布在
2、视网膜上 。锥体细胞分布在视网膜中央，特别是在中央凹部分，而杆体细胞则多分布在较边缘部分。 l 这两类细胞的作用不同 杆状细胞主司明暗的判别，平均约有 1亿两千万个细胞，可接受 400 600nm波长的光线，不具色彩判别力。 杆形细胞作用相当于高灵敏度 粗颗粒的黑白底片 它在很暗的光照下还能起作用 但不能区别颜色 得到的像轮廓不够清晰 l 锥状细胞，可接受 400 700nm波长的光线，具辨别色彩的能力，但数量只有 6百万个。这也说明了为什么人的眼睛对明暗对比的判定，要比色彩的变化来的敏感的原因。 锥形细胞作用相当于灵敏度比较差 颗粒细的彩色底片 它在较强的光照下才能起作用，能区别颜色，得到的
3、像的细节较清晰. 4 进入眼睛的光线被视网膜上的杆状（Rod）和锥状 ( Cone)细胞所接受，并产生电子讯号刺激后方的神经细胞层在精于大脑整合产生视觉影像。 5两种视觉细胞的区别l 杆体细胞比锥体细胞小一些，它对光的敏感性较锥体细胞强约 500倍，但它不能提供色的信息；l 在中央凹 2范围内没有杆体细胞，但离开中央凹以外便开始出现杆体细胞，锥体细胞在中央凹处密度最大，杆体细胞在离开中央凹 20的地方密度最大；l 锥体细胞在和神经的连接上占有优势，中央凹的锥体细胞是一个细胞连接一根神经纤维，而杆体细胞则是许多个细胞共用一根神经纤维；l 在杆体细胞中有 “视紫红质 ”，锥体细胞没有，这种物质在亮
4、光下很快褪色，在弱光下或在黑暗中又逐渐复原，它与暗适应有关。6暗适应与明适应l 人眼从光亮中进入暗室时，在最初的瞬间什么都看不见，逐渐地才适应了黑暗，从而区分出周围物体的轮廓，这就是暗适应。 l 人们从黑暗处走到强光下，开始觉得眩目，睁不开眼睛，大约需要经过 1min后才能看清楚周围的景物。眼睛这种由暗到亮的适应过程叫做明适应，在这过程中眼的感受度降低。视紫红质 视黄醛 +蛋白质光暗72.2 光度学（ photometry） 光度学是研究光度测量的科学。在光度学中根据人类视觉器官的生理特性和某些约定的规范来评价辐射所产生的视觉效应，使用单位与人眼生理特性有关。l 一般成像系统中，像的亮度不可能大于物的亮度，即光学系统不能增加亮度。8光度的基本物理量l 光量 Qv 单位 lms l 光通量 v 单位 lm 流明l (光 )照度 Ev 单位 lx lmm -2 勒克斯l (光 )出射度 Mv 单位 lmm -2l 发光强度 Iv 单位 cd lmsr -1 (Candela)l (光 )亮度 Lv 单位 cdm -2 9 = 立体角的单位叫球面度（ sr）， 1球面度是半径为 1米的球面上， 1平方米的球面对球心所张的立体角。lAo B(a)sA Ar(b)or = 平面角和立体角平面角的单位叫弧度， 1弧度是半径为 1米的园上， 1米长的圆弧对圆心所张的角。10
