光色彩与视觉新.ppt

2005-5-11 Haidman 不同的工作需要不同的光线数量 在大多数应用中，照度是确定光线数量大小的最实际参数 只有在道路照明中，由亮度值来确定 照度的均匀性也是非常重要的 视觉光环境--照度水平 照度水平由视觉任务水平决定 视觉光环境--照度水平 照度水平同样取决于人的年龄 六十多岁人所需的照明水平大约为十岁大小人员的15倍。 视觉光环境--照度水平 照度水平同样取决于运动物体的速度和尺寸 英式足球 : 速度较慢，球体尺寸较大 比赛照度 : 150 Lux 网球 : 高速，球体较小 比赛照度 : 500 Lux 视觉光环境--照度水平 在道路照明中， 照明质量标准更多用亮度来表达 在同样照明条件下,因为路面的反射特性不同,亮度 水平和均匀度可以不同。 视觉光环境--照度水平 在一些区域（如办公室 )要求照明高度均匀 在社区中，非均匀照明能产生一种艺术效果 视觉光环境--均匀性 作业区周围环境的亮度应比作业区的亮度低,但不低于其1/3: 当照度为500~1000lx时: 作业区墙壁的亮度应为50~100cd.m-2,其反射率为0.5~0.8 作业区天棚壁的亮度应为100~300cd.m-2, 但不能大于500cd.m-2 室内照明的亮度分布 视觉光环境 较适合的亮度对比环境使视觉较为舒适 视觉光环境--亮度对比 视觉光环境--眩 光 眩光的种类和定义: 眩光:当视场中某光源或物体的亮度比眼睛已适应的亮度大得多时,人就会有眩目的感觉,此现象称为眩光.眩光分为不舒适眩光和失能眩光. 不舒适眩光:造成不舒适感觉的眩光. 失能眩光:造成可见度下降的眩光. 眩光来源有直接眩光-由观察者视场中的明亮的发光体(如灯具)引起的眩光 和间接眩光-观察者在光泽表面中看到发光体的像时产生的眩光 发射发生在作业物上时产生光幕发射 发射是发生在作业周围时产生反射眩光 注意:眩光相当于使背景亮度增加,对比度下降 在视觉范围内，任何物体的亮度高于人眼的适应能力时，将产生眩光。 产生眼睛不舒适感觉的眩光－不舒适眩光 产生视觉损伤的眩光－损伤性眩光 眩光分为直接眩光和反射眩光 视觉光环境--眩光 孟塞尔系统 明度 色调 彩度 孟塞尔颜色立体 孟塞尔颜色立体的水平剖面图 颜色标定方法: HV/C(色调 明度/彩度) 孟塞尔系统 CIE XYZ系统 三原色:不能由其中任何两种单色光混合产生的单色光. 1931年CIE规定CIE XYZ系统的三原色为: (X)代表红原色,(Y)代表绿原色,(Z)代表蓝原色 任何颜色光C表示为: C = X (X) + Y (Y) + Z (Z) 式中X,Y,Z称为三色刺激值 色 彩 加法混色 CIE 1931 系统 CIE XYZ系统 色坐标:只要求颜色光的色度,不要求光通量,对X,Y,Z知道其相对值就可以. x= X/(X+Y+Z) y= Y/(X+Y+Z) z= Z/(X+Y+Z) 其中,x,y,z仅表示颜色光色度的新的量称为色坐标. x + y + z = 1 只要知道色度坐标中的两个值如x 和 y,就可以得出第三个值z. 各种不同的单原色可以组合成所需的光色 任何一种颜色都可以用色度图上的一点来确定; 图周围是饱和色; 各种颜色在中部混合生成的颜色是白色. CIE 色度图 CIE XYZ系统 x-y色度图 该图舌形线表示380nm~780nm 之间单色光的轨迹 舌形曲线下端的直线称为紫线, 代表红颜色和紫颜色混合的标 准紫色 图中弯曲线代表各种温度下黑 体辐射的色度坐标(x,y)的轨迹 CIE XYZ系统 x-y色度图 X Y CIE 色度图 Macadam 椭园 CIE 1960 UCS (Uniform Chromaticity Scale)系统 CIE 1960 u-v色度图 颜色宽容量: 在色度图上,人眼感觉不出颜色变化的范围,称为颜色宽容量或色度容差. 在x-y色度图上不同位置 的色度容差圈面积不相等 麦克亚当研究表明: 在蓝色部分宽容量最小, 在绿色部分宽容量最大 1960年建立u-v色度图是 一个较理想的均匀色度 图,色度图上不同位置的 色度容差圈面积基本相同. u-v色度图 色温的含义和相关色温 色温：表示光源颜色的量，当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度称为该光源的颜色温度Tc，简称色温，用绝对温度来表示。 对于某些光源(主要是线光谱较强的气体放电光源)，它发射的光的颜色和各种温度下的黑体辐射的颜色不完全相同(色坐标有差别)。若光源发射的光与黑体在某一温度下辐射的光颜色最接近，即在均匀色度图上的色距离最小，则黑体的温度称为该光源的相关色温。 黑体轨迹的许多点上 画了