1、第七章 光电子基础17.1 色 度 学 色度学 Colorimetry概念:色度学是量化和物理上描述人们颜色 知觉 的科学和技术。与 光谱学 ( spectrophotometry)比较色度学同光谱学相近,但是色度学更关心的是于人们颜色知觉物理相关的光谱 。23同一色调的彩色光, 会给人以深浅不同的感觉,深红、粉红是两种不同饱和度的红色,深红色饱和度高,粉红色饱和度低。饱和度取决于该色中含色成分和 消色 成分 (灰色 )的比例。含色成分越大,饱和度越大;消色成分越大,饱和度越小。 例如:红、 橙、 黄、 绿、 青、 蓝、 紫等不同颜色,发光物体的色调由光的波长决定,不同波长的光呈现不同的色调。
2、不发光物体的色调由照明光源和该物体的吸收、反射或透射特性共同决定。彩色光辐射的功率越大,亮度越高,反之亮度越低。 不发光物体的亮度取决于它反射光功率的大小。若照射物体的光强度不变,物体的反射性能越好,物体越明亮,反之越暗。对于一定的物体,照射光越强,物体越明亮,反之越暗。 彩色三要素描述彩色的三个基本参数:亮度 色调饱和度这三个参量可以描述自然界中的大部分彩色光,我们称之为 彩色三要素 。亮度反映光的明亮程度色调反映彩色的类别色饱和度反映彩色光的深浅程度4彩色视觉人眼视网膜上有大量的光敏细胞,按形状分为杆状细胞和锥状细胞。 杆状细胞 :灵敏度很高,但对彩色不敏感,人的夜间视觉主要靠它起作用,因
3、此,在暗处只能看到黑白形象而无法辨别颜色。锥状细胞 :既可辨别光的强弱,又可辨别颜色,白天视觉主要由它来完成。 关于彩色视觉,科学家曾做过大量实验并提出视觉三色原理的假设,认为锥状细胞又可分成三类,分别称为红敏细胞、 绿敏细胞、 蓝敏细胞。5不同波长的光对三种细胞的刺激量是不同的,产生的彩色视觉各异,人眼因此能分辨出五光十色的颜色。电视技术利用了这一原理,在图像重现时,不是重现原来景物的光谱分布,而是利用三种相似于红、 绿、 蓝锥状细胞特性曲线的三种光源进行配色,在色感上得到了相同的效果 。6三基色原理、三基色根据人眼的视觉特性,在电视机中重现图像时并不要求完全重现原景物反射或透射光的光谱成分
4、,而应获得与原景物相同的 彩色感觉 。因此仿效人眼三种锥状细胞,可以任选三种基色。 三种基色必须是相互独立的,任一种基色都不能由其他两种基色混合得到,将它们按不同比例进行组合,可得到自然界中绝大多数的彩色。具有这种特性的三个单色光叫 基色光 , 这三种颜色叫三基色 。 72、 三基色原理 三基色必须是互相独立的 自然界中绝大多数的彩色可以分解为三基色,三基色按一定比例混合,可得到自然界中绝大多数彩色。 混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定。 混合色的亮度等于三种基色亮度之和。因为人眼的三种 锥状细胞 对 红光 、 绿光 和 蓝光 最敏感,所以在红色、绿色和蓝色光谱区中选择三个基色按适当比例混色可得到较多的彩色 。8相加混色: 红色 +绿色 =黄色 绿色 +蓝色 =青色 蓝色 +红色 =紫色 红色 +绿色 +蓝色 =白色红色 +青色 =白色 绿色 +紫色 =白色 蓝色 +黄色 =白色适当改变三束光的强度,可以得到自然界中常见的彩色光。 9互补色当两种颜色混合得到白色时,这两种颜色称为互补色。 红与青互为补色绿与紫互为补色蓝与黄互为补色10