1、1怎樣比較兩個(gè)物體哪個(gè)更亮？怎樣比較兩個(gè)物體哪個(gè)更亮？怎樣比較兩個(gè)光源哪個(gè)發(fā)光效率更高？怎樣比較兩個(gè)光源哪個(gè)發(fā)光效率更高？怎樣定量地表述一個(gè)物體的顏色？怎樣定量地表述一個(gè)物體的顏色？怎樣定量地區(qū)分鮮紅色和暗紅色的差異？怎樣定量地區(qū)分鮮紅色和暗紅色的差異？2v 了解人眼的視覺生理基礎(chǔ)。了解人眼的視覺生理基礎(chǔ)。v 了解明適應(yīng)和暗適應(yīng)。了解明適應(yīng)和暗適應(yīng)。v 理解視覺暫留（殘留）現(xiàn)象。理解視覺暫留（殘留）現(xiàn)象。v 理解三基色原理。理解三基色原理。v 理解色彩再現(xiàn)原理。理解色彩再現(xiàn)原理。色彩學(xué)基礎(chǔ)色彩學(xué)基礎(chǔ)3l人眼基本上可以看成是一個(gè)包含在鞏膜內(nèi)的不透光暗室。人眼基本上可以看成是一個(gè)包含在鞏膜內(nèi)的不透

2、光暗室。l它具有一個(gè)由角膜它具有一個(gè)由角膜前房水前房水水晶體和玻璃體組成的折水晶體和玻璃體組成的折射光學(xué)系統(tǒng)射光學(xué)系統(tǒng)它們將入射光線聚焦在眼球后面的視網(wǎng)膜它們將入射光線聚焦在眼球后面的視網(wǎng)膜上形成一個(gè)倒像。上形成一個(gè)倒像。4l視網(wǎng)膜由一個(gè)感光細(xì)胞薄層組成視網(wǎng)膜由一個(gè)感光細(xì)胞薄層組成含有兩類感光細(xì)胞，即錐含有兩類感光細(xì)胞，即錐體細(xì)胞與桿體細(xì)胞，體細(xì)胞與桿體細(xì)胞，不均勻地分布在視網(wǎng)膜上不均勻地分布在視網(wǎng)膜上。錐體細(xì)胞分。錐體細(xì)胞分布在視網(wǎng)膜中央，特別是在中央凹部分，而桿體細(xì)胞則多分布在視網(wǎng)膜中央，特別是在中央凹部分，而桿體細(xì)胞則多分布在較邊緣部分。布在較邊緣部分。 l這兩類細(xì)胞的作用不同這兩類細(xì)胞

3、的作用不同桿狀細(xì)胞主司明暗的判別，平均約桿狀細(xì)胞主司明暗的判別，平均約有有1 1億兩千萬個(gè)細(xì)胞，可接受億兩千萬個(gè)細(xì)胞，可接受400400600nm600nm波長的光線，不具波長的光線，不具色彩判別力。色彩判別力。桿形細(xì)胞作用相當(dāng)于高靈敏度桿形細(xì)胞作用相當(dāng)于高靈敏度粗顆粒的黑白粗顆粒的黑白底片底片它在很暗的光照下還能起作用它在很暗的光照下還能起作用但不能區(qū)別顏色但不能區(qū)別顏色得得到的像輪廓不夠清晰到的像輪廓不夠清晰l錐狀細(xì)胞，可接受錐狀細(xì)胞，可接受400400700nm700nm波長的光線，具辨別色彩的波長的光線，具辨別色彩的能力，但數(shù)量只有能力，但數(shù)量只有6 6百萬個(gè)。這也說明了為什么人的眼睛

4、對(duì)百萬個(gè)。這也說明了為什么人的眼睛對(duì)明暗對(duì)比的判定，要比色彩的變化來的敏感的原因。明暗對(duì)比的判定，要比色彩的變化來的敏感的原因。錐形細(xì)錐形細(xì)胞作用相當(dāng)于靈敏度比較差胞作用相當(dāng)于靈敏度比較差顆粒細(xì)的彩色底片顆粒細(xì)的彩色底片它在較強(qiáng)它在較強(qiáng)的光照下才能起作用，能區(qū)別顏色，得到的像的細(xì)節(jié)較清晰的光照下才能起作用，能區(qū)別顏色，得到的像的細(xì)節(jié)較清晰.5l進(jìn)入眼睛的光線被視網(wǎng)膜上的桿狀進(jìn)入眼睛的光線被視網(wǎng)膜上的桿狀（RodRod）和錐狀）和錐狀( Cone)( Cone)細(xì)胞所接受，并細(xì)胞所接受，并產(chǎn)生電子訊號(hào)刺激后方的神經(jīng)細(xì)胞層產(chǎn)生電子訊號(hào)刺激后方的神經(jīng)細(xì)胞層在精于大腦整合產(chǎn)生視覺影像。在精于大腦整合產(chǎn)

5、生視覺影像。 6l桿體細(xì)胞比錐體細(xì)胞小一些，它對(duì)光的敏感性較錐體桿體細(xì)胞比錐體細(xì)胞小一些，它對(duì)光的敏感性較錐體細(xì)胞強(qiáng)約細(xì)胞強(qiáng)約500倍，但它不能提供色的信息；倍，但它不能提供色的信息；l在中央凹在中央凹2范圍內(nèi)沒有桿體細(xì)胞，但離開中央凹以范圍內(nèi)沒有桿體細(xì)胞，但離開中央凹以外便開始出現(xiàn)桿體細(xì)胞，錐體細(xì)胞在中央凹處密度最大，外便開始出現(xiàn)桿體細(xì)胞，錐體細(xì)胞在中央凹處密度最大，桿體細(xì)胞在離開中央凹桿體細(xì)胞在離開中央凹20的地方密度最大；的地方密度最大；l錐體細(xì)胞在和神經(jīng)的連接上占有優(yōu)勢(shì)，中央凹的錐體錐體細(xì)胞在和神經(jīng)的連接上占有優(yōu)勢(shì)，中央凹的錐體細(xì)胞是一個(gè)細(xì)胞連接一根神經(jīng)纖維，而桿體細(xì)胞則是許細(xì)胞是一個(gè)

6、細(xì)胞連接一根神經(jīng)纖維，而桿體細(xì)胞則是許多個(gè)細(xì)胞共用一根神經(jīng)纖維；多個(gè)細(xì)胞共用一根神經(jīng)纖維；l在桿體細(xì)胞中有在桿體細(xì)胞中有“視紫紅質(zhì)視紫紅質(zhì)”，錐體細(xì)胞沒有，這種，錐體細(xì)胞沒有，這種物質(zhì)在亮光下很快褪色，在弱光下或在黑暗中又逐漸復(fù)物質(zhì)在亮光下很快褪色，在弱光下或在黑暗中又逐漸復(fù)原，它與暗適應(yīng)有關(guān)。原，它與暗適應(yīng)有關(guān)。7l人眼從光亮中進(jìn)入暗室時(shí)，在最初的瞬間什么都看不見，人眼從光亮中進(jìn)入暗室時(shí)，在最初的瞬間什么都看不見，逐漸地才適應(yīng)了黑暗，從而區(qū)分出周圍物體的輪廓，這逐漸地才適應(yīng)了黑暗，從而區(qū)分出周圍物體的輪廓，這就是暗適應(yīng)。就是暗適應(yīng)。 l人們從黑暗處走到強(qiáng)光下，開始覺得眩目，睜不開眼睛，人們從

7、黑暗處走到強(qiáng)光下，開始覺得眩目，睜不開眼睛，大約需要經(jīng)過大約需要經(jīng)過1min后才能看清楚周圍的景物。眼睛這種后才能看清楚周圍的景物。眼睛這種由暗到亮的適應(yīng)過程叫做明適應(yīng)，在這過程中眼的感受由暗到亮的適應(yīng)過程叫做明適應(yīng)，在這過程中眼的感受度降低。度降低。視紫紅質(zhì)視黃醛+蛋白質(zhì)光暗8 光度學(xué)是研究光度測(cè)量的科學(xué)。在光度學(xué)光度學(xué)是研究光度測(cè)量的科學(xué)。在光度學(xué)中根據(jù)人類視覺器官的生理特性和某些約中根據(jù)人類視覺器官的生理特性和某些約定的規(guī)范來評(píng)價(jià)輻射所產(chǎn)生的視覺效應(yīng)，定的規(guī)范來評(píng)價(jià)輻射所產(chǎn)生的視覺效應(yīng)，使用單位與人眼生理特性有關(guān)。使用單位與人眼生理特性有關(guān)。l一般成像系統(tǒng)中，像的亮度不可能大于物一般成像

8、系統(tǒng)中，像的亮度不可能大于物的亮度，即光學(xué)系統(tǒng)不能增加亮度。的亮度，即光學(xué)系統(tǒng)不能增加亮度。9l光量光量 Q Qv v 單位單位 lmslms l光通量光通量 v v 單位單位 lm lm 流明流明l( (光光) )照度照度 E Ev v 單位單位 lxlxlmmlmm-2-2 勒克斯勒克斯l( (光光) )出射度出射度 M Mv v 單位單位 lmmlmm-2-2l發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度 I Iv v 單位單位 cdcdlmsrlmsr-1 -1 (Candela)(Candela)l( (光光) )亮度亮度 L Lv v 單位單位 cdmcdm-2-210 = 立體角的單位叫球面度（sr），1球

9、面度是半徑為1米的球面上，1平方米的球面對(duì)球心所張的立體角。lAoB(a)sAAr(b)orrl= 2rS平面角和立體角平面角和立體角平面角的單位叫弧度，1弧度是半徑為1米的園上，1米長的圓弧對(duì)圓心所張的角。11l1.1.光通量光通量( (Luminous Flux)：光源在單位時(shí)間內(nèi)：光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光量，符號(hào)為發(fā)出的光量，符號(hào)為V V，單位為流明（，單位為流明（lmlm）l2.2.發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度( (Luminous Intensity)：光源在給定光源在給定方向方向( (，)的單位立體角的單位立體角( () )中輻射的光通量，中輻射的光通量，符號(hào)符號(hào)I IV V，單位是坎德拉，單

10、位是坎德拉(cd)(cd)。點(diǎn)光源點(diǎn)光源drddI， 單位：坎德拉， srlmcd111其中 2RdSd， 12l流明流明是國際單位制的一個(gè)導(dǎo)出單位，定義為：發(fā)是國際單位制的一個(gè)導(dǎo)出單位，定義為：發(fā)光強(qiáng)度為光強(qiáng)度為1 1坎德拉的點(diǎn)光源，在坎德拉的點(diǎn)光源，在1 1球面度立體角內(nèi)球面度立體角內(nèi)發(fā)射的光通量。如用符號(hào)表示可寫成：發(fā)射的光通量。如用符號(hào)表示可寫成：1 lm=1 cdsr。 l常見電光源的發(fā)光效率發(fā)光效率，是指1W的電功率能轉(zhuǎn)化成多少光通量。l19791979年第十六屆國際計(jì)量大會(huì)決定：年第十六屆國際計(jì)量大會(huì)決定：坎德拉坎德拉是一是一光源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度、該光源發(fā)出頻率光源在給定方

11、向上的發(fā)光強(qiáng)度、該光源發(fā)出頻率為為540 x1012Hz的單色輻射，而且在此方向上的輻的單色輻射，而且在此方向上的輻射強(qiáng)度為射強(qiáng)度為1 1683683瓦特每球面度瓦特每球面度(w(w/ /sr)sr)。13l光通量光通量lm：l40W鎢絲燈泡鎢絲燈泡 468lml40W日光燈日光燈 2100lml常見光源的大致效率（流明常見光源的大致效率（流明/瓦）瓦）l白熾燈，白熾燈，15; 日光燈，日光燈，50l發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度cd：l無月的夜空無月的夜空 10-3；滿月；滿月 0.25；l鎢絲白熾燈鎢絲白熾燈 500-1500l地球上看到的太陽地球上看到的太陽 150,00014l3. 光照度光照度(

12、(Luminous) :單位受光面積單位受光面積(S)上所接收的上所接收的光通量數(shù)，光通量數(shù)，符號(hào)為符號(hào)為E EV V，單位為勒克斯（，單位為勒克斯（lxlx）l勒克斯定義：勒克斯定義：1 1流明的光通量均勻分布在流明的光通量均勻分布在1 1平方米面平方米面積上的積上的光照度，光照度，1 lx=1 lm/m2。l4. 光亮度光亮度( (Brightness) ：光源在某方向的單位投影：光源在某方向的單位投影面積面積(Scos)上、在單位立體角中輻射的光通量，符上、在單位立體角中輻射的光通量，符號(hào)號(hào)Lv，單位，單位坎德拉坎德拉每平方米（每平方米（cd/mcd/m2 2 或尼特，即nit）。l常見

13、發(fā)光體的亮度（尼特）：常見發(fā)光體的亮度（尼特）：太陽表面，太陽表面，2,000,000,000 白熾燈燈絲，白熾燈燈絲，10,000,000眼能習(xí)慣的亮度，眼能習(xí)慣的亮度，3,000滿月表面，滿月表面，2,500人眼能比較好的分辨出顏色的亮度，人眼能比較好的分辨出顏色的亮度，1無月夜空，無月夜空，0.000115l照度表，比光通量、發(fā)光強(qiáng)度、光亮度照度表，比光通量、發(fā)光強(qiáng)度、光亮度更易測(cè)量更易測(cè)量l常見照度值常見照度值lx：l陽光直射（正午）下陽光直射（正午）下 110,000l晴天有窗室內(nèi)晴天有窗室內(nèi) 100-500l辦公室工作必需 20-100l滿月室外滿月室外 0.2l例：若教室例：若教

14、室12mX10m，有，有12個(gè)個(gè)20W的的日光燈，計(jì)算桌面照度日光燈，計(jì)算桌面照度16l當(dāng)外界光消失之后，我們的亮度感覺還會(huì)殘留一當(dāng)外界光消失之后，我們的亮度感覺還會(huì)殘留一段時(shí)間，這個(gè)現(xiàn)象稱為視覺惰性。段時(shí)間，這個(gè)現(xiàn)象稱為視覺惰性。l利用視覺惰性，以周期性的光脈沖對(duì)眼睛反復(fù)進(jìn)利用視覺惰性，以周期性的光脈沖對(duì)眼睛反復(fù)進(jìn)行刺激時(shí)，我們就感到每刺激一次眼睛就會(huì)閃現(xiàn)行刺激時(shí)，我們就感到每刺激一次眼睛就會(huì)閃現(xiàn)一次圖像：當(dāng)刺激頻率足夠高時(shí)，該圖像就會(huì)變一次圖像：當(dāng)刺激頻率足夠高時(shí)，該圖像就會(huì)變成穩(wěn)定的、和光長期刺激時(shí)一樣的圖像。成穩(wěn)定的、和光長期刺激時(shí)一樣的圖像。l近代電影、電視、顯示等正是利用了這一生理

15、上近代電影、電視、顯示等正是利用了這一生理上的特點(diǎn)才發(fā)展起來的。的特點(diǎn)才發(fā)展起來的。l視覺細(xì)胞在外界光作用之下其視敏物質(zhì)經(jīng)過曝光視覺細(xì)胞在外界光作用之下其視敏物質(zhì)經(jīng)過曝光染色過程是需要時(shí)間的，因此極短時(shí)間的光脈沖染色過程是需要時(shí)間的，因此極短時(shí)間的光脈沖給我們的感覺不如亮度相同的恒定光那么亮。給我們的感覺不如亮度相同的恒定光那么亮。17l視覺惰性能夠被加以利用的關(guān)鍵原因是在外界光視覺惰性能夠被加以利用的關(guān)鍵原因是在外界光脈沖作用之下，亮度在眼睛里建立得快、消失得脈沖作用之下，亮度在眼睛里建立得快、消失得慢，這個(gè)現(xiàn)象叫做視覺殘留。慢，這個(gè)現(xiàn)象叫做視覺殘留。l視覺殘留時(shí)間受如下一些因素影響：視覺殘

16、留時(shí)間受如下一些因素影響：l(1)(1)由弱的發(fā)光物體所得到的后像消失較快，而由由弱的發(fā)光物體所得到的后像消失較快，而由強(qiáng)的光刺激所引發(fā)的后像則可持續(xù)較長時(shí)間；強(qiáng)的光刺激所引發(fā)的后像則可持續(xù)較長時(shí)間；l(2)(2)刺激光作用時(shí)間越長，后像持續(xù)的時(shí)間也越長；刺激光作用時(shí)間越長，后像持續(xù)的時(shí)間也越長；l(3)(3)不同色光的刺激，后像延續(xù)時(shí)間不同，黃色光不同色光的刺激，后像延續(xù)時(shí)間不同，黃色光的后像消失得最快。的后像消失得最快。18l一般正常人眼睛的視覺殘留時(shí)間約為一般正常人眼睛的視覺殘留時(shí)間約為0 01s1s左右。左右。l在陰極射線管在陰極射線管(CRT)(CRT)顯示設(shè)備中，電子束打到熒光屏顯

17、示設(shè)備中，電子束打到熒光屏上時(shí)就出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，給人一個(gè)時(shí)間極短的光脈沖。上時(shí)就出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，給人一個(gè)時(shí)間極短的光脈沖。如果此亮點(diǎn)在熒光屏上高速運(yùn)動(dòng)，由于眼睛的視覺如果此亮點(diǎn)在熒光屏上高速運(yùn)動(dòng)，由于眼睛的視覺殘留作用，所看到的就是一幅完整的圖形。殘留作用，所看到的就是一幅完整的圖形。l為了看到穩(wěn)定的圖形，不但要求亮點(diǎn)在熒光屏上的為了看到穩(wěn)定的圖形，不但要求亮點(diǎn)在熒光屏上的運(yùn)動(dòng)速度足夠高，而且還要進(jìn)行不斷地重復(fù)，即刷運(yùn)動(dòng)速度足夠高，而且還要進(jìn)行不斷地重復(fù)，即刷新。如果刷新的間隔時(shí)間太長，以至于前一次在眼新。如果刷新的間隔時(shí)間太長，以至于前一次在眼睛里殘留的圖像快要消失了才進(jìn)行重復(fù)，就會(huì)感到睛里殘留

18、的圖像快要消失了才進(jìn)行重復(fù)，就會(huì)感到一明一暗的閃爍現(xiàn)象，因此刷新的時(shí)間間隔一明一暗的閃爍現(xiàn)象，因此刷新的時(shí)間間隔( (也叫做也叫做刷新周期刷新周期) )不能太長。不能太長。l正好使人感到不閃爍的刷新頻率稱為臨界閃爍頻率正好使人感到不閃爍的刷新頻率稱為臨界閃爍頻率(Critical Fusion Frequency)(Critical Fusion Frequency)，簡記為，簡記為CFFCFF。19l在在CRTCRT顯示系統(tǒng)中，熒光粉本身也有一定的惰性。顯示系統(tǒng)中，熒光粉本身也有一定的惰性。其表現(xiàn)為：當(dāng)受到電子束轟擊時(shí)，其光輸出按指數(shù)其表現(xiàn)為：當(dāng)受到電子束轟擊時(shí)，其光輸出按指數(shù)規(guī)律較快地增長

19、到最大值；當(dāng)電子束停止轟擊時(shí)，規(guī)律較快地增長到最大值；當(dāng)電子束停止轟擊時(shí)，其光輸出并不立即停止，而是按指數(shù)規(guī)律慢慢地衰其光輸出并不立即停止，而是按指數(shù)規(guī)律慢慢地衰減。這種現(xiàn)象叫做熒光粉的余輝。減。這種現(xiàn)象叫做熒光粉的余輝。l因此，臨界閃爍頻率不但與人的視覺惰性有關(guān)，而因此，臨界閃爍頻率不但與人的視覺惰性有關(guān)，而且也與熒光粉的特性有關(guān)。且也與熒光粉的特性有關(guān)。l另外，眼睛對(duì)亮度感覺的敏銳程度與平均亮度水平另外，眼睛對(duì)亮度感覺的敏銳程度與平均亮度水平有關(guān)，而造成閃爍現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)又是由于在圖像的某有關(guān)，而造成閃爍現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)又是由于在圖像的某一像素上因電子束前一次轟擊在視網(wǎng)膜上所感覺到一像素上因電子束前

20、一次轟擊在視網(wǎng)膜上所感覺到的亮度與這一次轟擊所感覺到的亮度之間已能發(fā)覺的亮度與這一次轟擊所感覺到的亮度之間已能發(fā)覺出差異。出差異。l當(dāng)平均亮度水平較高時(shí)，眼睛對(duì)亮度差異的鑒別能當(dāng)平均亮度水平較高時(shí)，眼睛對(duì)亮度差異的鑒別能力也高?？梢娕R界閃爍頻率與平均亮度水平也是有力也高?？梢娕R界閃爍頻率與平均亮度水平也是有關(guān)的。關(guān)的。20l臨界閃爍頻率還與亮度變化幅度有關(guān)，亮度變臨界閃爍頻率還與亮度變化幅度有關(guān)，亮度變化幅度越大，閃爍頻率越高?；仍酱?，閃爍頻率越高。l另外相繼兩幅畫面本身的亮度分布和顏色、觀另外相繼兩幅畫面本身的亮度分布和顏色、觀看者到畫面的距離以及環(huán)境條件等也都對(duì)臨界看者到畫面的距離以及

21、環(huán)境條件等也都對(duì)臨界閃爍頻率有影響。閃爍頻率有影響。l總而言之，閃爍是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，它與許多總而言之，閃爍是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，它與許多物理量以及觀察者的特性都有關(guān)。物理量以及觀察者的特性都有關(guān)。l 對(duì)于重復(fù)頻率在臨界閃爍頻率以上的光脈沖，對(duì)于重復(fù)頻率在臨界閃爍頻率以上的光脈沖，人眼不再感覺到閃爍。人眼不再感覺到閃爍。2122l研究證明研究證明, ,在視網(wǎng)膜中含有三種不同的光譜敏感視色素，在視網(wǎng)膜中含有三種不同的光譜敏感視色素，分別存在于三種視錐細(xì)胞中：紅視錐細(xì)胞分別存在于三種視錐細(xì)胞中：紅視錐細(xì)胞( (吸收峰值為吸收峰值為575nm)575nm)、綠視錐細(xì)胞、綠視錐細(xì)胞(540nm)(540n

22、m)和藍(lán)視錐細(xì)胞和藍(lán)視錐細(xì)胞(450nm)(450nm)。l視網(wǎng)膜上的三種獨(dú)立的錐狀感色細(xì)胞有選擇地吸收光視網(wǎng)膜上的三種獨(dú)立的錐狀感色細(xì)胞有選擇地吸收光譜中不同波長的輻射，同時(shí)每一細(xì)胞又可單獨(dú)產(chǎn)生白譜中不同波長的輻射，同時(shí)每一細(xì)胞又可單獨(dú)產(chǎn)生白與黑的反應(yīng)。在強(qiáng)作用下產(chǎn)生白的反應(yīng)，無外界刺激與黑的反應(yīng)。在強(qiáng)作用下產(chǎn)生白的反應(yīng)，無外界刺激時(shí)是黑的反應(yīng)。時(shí)是黑的反應(yīng)。l在把錐狀細(xì)胞的感受向視覺神經(jīng)中樞傳遞的過程中，在把錐狀細(xì)胞的感受向視覺神經(jīng)中樞傳遞的過程中，三種反應(yīng)又重新組合，最后形成三對(duì)對(duì)立的神經(jīng)反應(yīng)，三種反應(yīng)又重新組合，最后形成三對(duì)對(duì)立的神經(jīng)反應(yīng)，即紅或綠、黃或藍(lán)、白或黑反應(yīng)。即紅或綠、黃或藍(lán)

23、、白或黑反應(yīng)。23l人的辨別顏色的能力在不同波長是不同的.光譜各部位的顏色辨認(rèn)閾限24l在明視覺條件下，人眼對(duì)在明視覺條件下，人眼對(duì)380-780nm可見光譜范圍可見光譜范圍的不同波長的輻射，即各種色光，具有不同的感的不同波長的輻射，即各種色光，具有不同的感受性。對(duì)于等能量的各色光，人眼覺得黃綠色最受性。對(duì)于等能量的各色光，人眼覺得黃綠色最亮，其次是藍(lán)、紫，最暗的是紅色。亮，其次是藍(lán)、紫，最暗的是紅色。l人眼對(duì)顏色細(xì)節(jié)的分辨能力遠(yuǎn)比對(duì)亮度細(xì)節(jié)分辨人眼對(duì)顏色細(xì)節(jié)的分辨能力遠(yuǎn)比對(duì)亮度細(xì)節(jié)分辨力低。力低。l人眼對(duì)不同色調(diào)細(xì)節(jié)的分辨力也不相同。人眼對(duì)不同色調(diào)細(xì)節(jié)的分辨力也不相同。l基于人眼分辨彩色細(xì)節(jié)

24、的能力很差這一事實(shí)，在基于人眼分辨彩色細(xì)節(jié)的能力很差這一事實(shí)，在彩色電視系統(tǒng)中傳送彩色圖像時(shí)細(xì)節(jié)部分可以只彩色電視系統(tǒng)中傳送彩色圖像時(shí)細(xì)節(jié)部分可以只傳送黑白圖像，而不傳送彩色信息，傳送黑白圖像，而不傳送彩色信息，并配以亮度并配以亮度細(xì)節(jié)細(xì)節(jié), , 這就是利用大面積著色原理以節(jié)省傳輸頻帶這就是利用大面積著色原理以節(jié)省傳輸頻帶的依據(jù)。的依據(jù)。25l顏色有三大特性，即：顏色有三大特性，即：明度、色調(diào)明度、色調(diào)和和飽和度飽和度，也稱，也稱為彩色參量。這三個(gè)參量在視覺中組成一個(gè)統(tǒng)一的為彩色參量。這三個(gè)參量在視覺中組成一個(gè)統(tǒng)一的總效果，并嚴(yán)格地描述了彩色光?？傂Ч?yán)格地描述了彩色光。l色調(diào)色調(diào)表征不同

25、顏色特征的量，反映顏色的類別，如表征不同顏色特征的量，反映顏色的類別，如紅色、綠色、藍(lán)色等，是顏色彼此區(qū)分的特性。紅色、綠色、藍(lán)色等，是顏色彼此區(qū)分的特性。l指在物體反射的光線中以哪種波長占優(yōu)勢(shì)來決定的，指在物體反射的光線中以哪種波長占優(yōu)勢(shì)來決定的，不同波長產(chǎn)生不同顏色的感覺。不同波長產(chǎn)生不同顏色的感覺。l彩色最重要的特征，它決定了顏色本質(zhì)的基本特征。彩色最重要的特征，它決定了顏色本質(zhì)的基本特征。26l明度明度是指刺激物的強(qiáng)度作用于眼睛所發(fā)生的效應(yīng)，是指刺激物的強(qiáng)度作用于眼睛所發(fā)生的效應(yīng)，它的大小是由物體它的大小是由物體反射系數(shù)反射系數(shù)來決定的，反射系數(shù)越來決定的，反射系數(shù)越大，則物體的明度越

26、大，反之越小。大，則物體的明度越大，反之越小。l明度是人眼直接感受到的物體明亮程度，可描寫人明度是人眼直接感受到的物體明亮程度，可描寫人眼主觀亮度感覺。眼主觀亮度感覺。l表征顏色的明亮程度，表征顏色的明亮程度，是光作用于人眼時(shí)所引起的是光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺，是指色彩明暗深淺的程度，也可明亮程度的感覺，是指色彩明暗深淺的程度，也可稱為色階稱為色階。一般來說，彩色光能量大則顯得亮。一般來說，彩色光能量大則顯得亮。（亮度、反射率、透過率越大，明度越高。）（亮度、反射率、透過率越大，明度越高。）l同一物體同一物體因受光不同會(huì)產(chǎn)生明度上的變化；強(qiáng)度相因受光不同會(huì)產(chǎn)生明度上的變化；強(qiáng)度相同

27、的不同色光，亮度感不同同的不同色光，亮度感不同。27l飽和度飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)的顏色的深淺程度是指彩色光所呈現(xiàn)的顏色的深淺程度( (或濃或濃度度) )。指一個(gè)顏色的鮮明程度。指一個(gè)顏色的鮮明程度, ,是顏色色調(diào)的表現(xiàn)程是顏色色調(diào)的表現(xiàn)程度，它取決于波長范圍的狹窄性度，它取決于波長范圍的狹窄性( (即純度即純度) )。l光譜色光譜色指從指從380380770nm770nm可見光波長范圍內(nèi)的單色光可見光波長范圍內(nèi)的單色光所對(duì)應(yīng)的顏色所對(duì)應(yīng)的顏色, ,不同波長的光在人的視覺上呈現(xiàn)不不同波長的光在人的視覺上呈現(xiàn)不同的色感。同的色感。l飽和度飽和度是指顏色接近光譜色的程度。一種顏色越接是指顏色接近光

28、譜色的程度。一種顏色越接近光譜色，其飽和度越好。對(duì)于同一色調(diào)的彩色光，近光譜色，其飽和度越好。對(duì)于同一色調(diào)的彩色光，其飽和度越高，顏色就越深，或越純。其飽和度越高，顏色就越深，或越純。l在物體反射光的組成中，白色光越少，則它的色彩在物體反射光的組成中，白色光越少，則它的色彩飽和度越大。飽和度越大。l淡色的飽和度比濃色要低一些；飽和度還和亮度有淡色的飽和度比濃色要低一些；飽和度還和亮度有關(guān)，同一色調(diào)越亮或越暗越不純關(guān)，同一色調(diào)越亮或越暗越不純。282929 非彩色是指白色、黑色和各種深淺不同的灰色。 只有明度值的差別，沒有色調(diào)和飽和度，只有灰度等級(jí)。 對(duì)光譜各波長的反射沒有選擇性，它們是中性色。

29、 彩色是指白黑系列以外的各種顏色。顏色顏色非彩色非彩色彩色彩色30l如果兩種顏色混合得如果兩種顏色混合得到白色或灰色，那么到白色或灰色，那么這兩種顏色就是互補(bǔ)這兩種顏色就是互補(bǔ)色。色。l由圖可見，與顏色環(huán)由圖可見，與顏色環(huán)圓心對(duì)稱的圓周上的圓心對(duì)稱的圓周上的任何兩種顏色都是互任何兩種顏色都是互補(bǔ)色補(bǔ)色白色31l不同顏色混合在一起，能產(chǎn)生新的顏色，這種方法稱為不同顏色混合在一起，能產(chǎn)生新的顏色，這種方法稱為混色法?；焐ā５玫交旌仙姆椒ㄓ袃煞N，即得到混合色的方法有兩種，即相加混色相加混色法和法和相相減混色減混色法。法。l相加混色相加混色是各分色的光譜成分相加，是各分色的光譜成分相加，以紅、綠、

30、藍(lán)作為以紅、綠、藍(lán)作為三種基色，全部光色都可以由紅、綠、藍(lán)三基色以適當(dāng)三種基色，全部光色都可以由紅、綠、藍(lán)三基色以適當(dāng)?shù)谋壤旌隙玫?。的比例混合而得到。彩色彩色顯示屏基本都是顯示屏基本都是利用紅、綠、利用紅、綠、藍(lán)三基色相加產(chǎn)生各種不同的彩色。藍(lán)三基色相加產(chǎn)生各種不同的彩色。l相減混色相減混色中存在光譜成分的相減，中存在光譜成分的相減，物體呈現(xiàn)的顏色是物物體呈現(xiàn)的顏色是物體吸收了一定波長的光線以后所余下的光線的色調(diào)。體吸收了一定波長的光線以后所余下的光線的色調(diào)。在在彩色印刷、繪畫和電影中就是利用相減混色。彩色印刷、繪畫和電影中就是利用相減混色。l紅綠黃紅綠黃 紅藍(lán)紫紅藍(lán)紫 藍(lán)綠青藍(lán)綠青 紅藍(lán)

31、綠白紅藍(lán)綠白32l減色法的三原色是青、紫、減色法的三原色是青、紫、黃，它們是相加三原色紅、黃，它們是相加三原色紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色。綠、藍(lán)的補(bǔ)色。l彩色影片的畫面是由黃、紫、彩色影片的畫面是由黃、紫、青三種影片染料按減色法原青三種影片染料按減色法原理構(gòu)成。理構(gòu)成。l它們采用了顏色料，白光照它們采用了顏色料，白光照射在顏色料上后，光譜的某射在顏色料上后，光譜的某些部分使被吸收，而其他部些部分使被吸收，而其他部分被反向或透射，從而表現(xiàn)分被反向或透射，從而表現(xiàn)出某種顏色。出某種顏色。l混合顏料時(shí)，每增加一種顏混合顏料時(shí)，每增加一種顏料，都要從白光中減去更多料，都要從白光中減去更多的光譜成分，因此，顏料混

32、的光譜成分，因此，顏料混合過程稱為相減混色。合過程稱為相減混色。33紅紅白藍(lán)綠白藍(lán)綠黃紫黃紫 綠綠白藍(lán)紅白藍(lán)紅黃青黃青 藍(lán)藍(lán)白綠紅白綠紅紫青紫青 黑黑=白藍(lán)綠紅白藍(lán)綠紅黃紫青黃紫青34CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng) 物體顏色是光刺激人的視覺器官產(chǎn)生的反應(yīng)，要將觀察者的顏色感覺數(shù)字化，國際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定了一套標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，稱為CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是近代色度學(xué)的基本組成部分，是色度計(jì)算的基礎(chǔ)，也是彩色復(fù)制的理論基礎(chǔ)之一。CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)是一種混色系統(tǒng)，是以顏色匹配實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)建立起來的。用組成每種顏色的三原色數(shù)量來定量表達(dá)顏色。35l把兩個(gè)顏色調(diào)整成視覺上相同或相等的方法稱之把兩個(gè)顏色調(diào)

33、整成視覺上相同或相等的方法稱之顏色匹配顏色匹配l以三原色以三原色R(700nm)；G(546.1nm)；B(435.8nm)匹配等能匹配等能白光白光( (匹配相同能量各波長的光譜色匹配相同能量各波長的光譜色) )36三刺激值在顏色匹配中，用于顏色混合以產(chǎn)生任意顏色的在顏色匹配中，用于顏色混合以產(chǎn)生任意顏色的三種顏色叫做三種顏色叫做三原色三原色 。通常加色混色中使用紅、綠、通常加色混色中使用紅、綠、藍(lán)三種顏色光為三原色是為了得到最多的混合色。藍(lán)三種顏色光為三原色是為了得到最多的混合色。顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)與待測(cè)色達(dá)到色匹配時(shí)所需要顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)與待測(cè)色達(dá)到色匹配時(shí)所需要的三原色的數(shù)量，稱為的三

34、原色的數(shù)量，稱為三刺激值三刺激值，記作，記作R R、G G、B B。一種一種顏色與一組顏色與一組R R、G G、B B值相對(duì)應(yīng)，值相對(duì)應(yīng)，R R、G G、B B值相同的顏色，值相同的顏色，顏色感覺必定相同顏色感覺必定相同。光譜三刺激值光譜三刺激值: :匹配等能光譜色的三原色數(shù)量匹配等能光譜色的三原色數(shù)量。用符號(hào)，用符號(hào)， 表示。表示。37色度坐標(biāo)和色度圖 三原色各自在三原色各自在R+G+BR+G+B總量中的相對(duì)比例叫做總量中的相對(duì)比例叫做色度坐標(biāo)色度坐標(biāo)，用符號(hào)用符號(hào)r r，g g，b b來表示。來表示。 1. 1.選擇三原色：選擇三原色：700700nm(R)nm(R)、546.1nm(G)

35、546.1nm(G)、435.8nm(B)435.8nm(B)、確定三原色單位：、確定三原色單位：將相加匹配出等能白光將相加匹配出等能白光( (E E光源光源) )時(shí)三原色各自的數(shù)量時(shí)三原色各自的數(shù)量定為三原色的單位。即從色彩角度，三原色等量定為三原色的單位。即從色彩角度，三原色等量（R=G=B=1)R=G=B=1)混合得到白光?；旌系玫桨坠狻?8色度圖可用來表示所有色度圖可用來表示所有顏色的色度特性。顏色的色度特性。 色度圖中心為白點(diǎn)色度圖中心為白點(diǎn)（非彩色點(diǎn)），光譜軌（非彩色點(diǎn)），光譜軌跡上的點(diǎn)代表不同波長跡上的點(diǎn)代表不同波長的光譜色，是飽和度最的光譜色，是飽和度最高的顏色，越接近色度高的

36、顏色，越接近色度圖中心（白點(diǎn)），顏色圖中心（白點(diǎn)），顏色的飽和度越低。的飽和度越低。 圍繞色度圖中心不圍繞色度圖中心不同的角度，顏色的色調(diào)同的角度，顏色的色調(diào)不同。不同。39l實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：人眼的視覺響應(yīng)取決于紅、綠、藍(lán)三分實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：人眼的視覺響應(yīng)取決于紅、綠、藍(lán)三分量的代數(shù)和。量的代數(shù)和。l它們的比例決定了彩色視覺。它們的比例決定了彩色視覺。l亮度在數(shù)量上等于三基色的總和。亮度在數(shù)量上等于三基色的總和。l由于人眼的這一特性，可在色度學(xué)中應(yīng)用代數(shù)法則。由于人眼的這一特性，可在色度學(xué)中應(yīng)用代數(shù)法則。 白光白光(W)可由紅可由紅(R)、綠、綠(G)、藍(lán)、藍(lán)(B)三基色相加而得，三基色相加而得，它們的光通量比例為它們的光通量比例為 R：G：B 1：4.5907：0.0601 4040l加入明度考慮加入明度考慮l考慮考慮完全反射漫射體白物完全反射漫射體白物體色刺激的亮度因子體色刺激的亮度因子等等4142l為為了實(shí)現(xiàn)相加混色，除了將三種不同的基色，同時(shí)了實(shí)現(xiàn)相加混色，除了將三種不同的基色，同時(shí)投射到某一全反射面產(chǎn)生相加混色外，還可以利用投射到某一全反射面產(chǎn)生相加混色外，還可以利用人眼的某些視覺特性實(shí)現(xiàn)相加混色。人眼的某些