第2章色彩理论.ppt

第2章 色彩理论 2.1　色彩的产生 2.1.1 颜色的基本概念 2.1.2 颜色的描述 2.2 色光三原色 2.3 色料三原色 2.4 数字图像的色彩模式 2.4.1 RGB模式和CMYK模式 2.4.2 Lab模式 2.4.3 HSB模式 2.4.4 灰度模式 2.4.5 位图模式 2.5 习题 第2章 色彩理论 颜色是构成图形的要素之一，要生成美观真实感强的图形，就必须讨论颜色。然而，颜色是个十分复杂的概念，它涉及到物理学、心理学、美学等学科。本章主要围绕计算机图形学用到的颜色模型来介绍有关颜色的内容。 2.1　色彩的产生 2.1.1 颜色的基本概念 在实际生活中，物体的颜色实际上是物体本身所反射的光的颜色。对颜色的感觉是与光的反射方式联系在一起的，当阳光照射到一个物体上时，这个物体将吸收一部分光线，并将剩下的光线进行反射，反射回来的光就是人们所看见的物体颜色。色彩是把一种颜色和另一种颜色区分开来的东西。实际上，它是颜色的总称，不同类型的红色可用明暗度和亮度来区分。下面是关于颜色的一些基本概念： （1）暖和冷指色彩，即实际的颜色。 （2）明和暗指浓淡，即颜色中的白和黑的数量。 （3）活泼和呆板是指颜色的鲜艳和亮度。 （4）补色是在颜色周期中相反的颜色（例如，红和绿）。 （5）相似的颜色是在颜色周期中相邻的颜色（例如，红和橙）。 2.3 色料三原色 在计算机系统中，最常用的颜色模型是RGB颜色模式。RGB分别指的是红色、绿色和蓝色，即色光三原色。有很多人，包括一些美工人员认为这三种颜色是颜料的三原色，而实际上，颜料的真正的三原色是C、Y、M，即蓝绿色、黄色和绛红色，而RGB是颜料三原色的补色。 2.4 数字图像的色彩模式 怎样才能把这五光十色的现实世界成功地搬上屏幕，之后再成功地在纸上表现出来呢？事实上，由于人对色彩的感觉有很大的主观性，为了统一色彩的描述，为了真实地反映出这个充满色彩的世界，图像处理行业为我们提供了多种标准色彩模式，其中主要的有RGB模式、CMYK模式以及Lab模式。另外还有几个次要的模式，如HSB模式、灰度模式、位图模式、索引色以及双色调模式等。每一种模式都有自己的优缺点，都有自己的适用范围，并且各个模式之间都有可能进行转换。 本节将重点介绍色彩模式及其特点，简单说明其适用范围。 2.4.2 Lab模式 Lab模式使用L*a*b*颜色模型，它由三个通道组成，每个通道中每个像素用8bit数据来表示：一个是通道照明度，即L，其值为0～100，代表亮度。另外两个是色彩通道，其值为-120～120：用a通道表示从绿到灰，再到粉红的颜色。b通道则是从蓝到灰，再到黄的颜色。因此这种彩色模式是与设备无关的。 用Lab模式选色较为困难，因为Lab参数的变化不像RGB或CMYK那样直观，因此只用在比较特殊的情况，例如在不同系统间交换文件，可以避免失真或是单独对亮度进行控制和操作。 2.5 习题 1.颜色的基本概念是什么？ 2.色光三原色和色料三原色分别是什么？叙述三基色原理。 3.数字图像有哪几种色彩模式？ 4.RGB模式和CMYK模式分别用于哪些地方？ 5.何为Lab模式与HSB模式？ 6.灰度模式与位图模式有何区别？彩色图像怎样才能转换为位图模式？ 7.位图图像的处理有哪几种方式？ * 9 图形图像处理技术 第 1 章 第 2 章 第 3 章 第 4 章 第 5 章 第 6 章 第 7 章 第 8 章 第 9 章 第 10 章 第 11 章 第 12 章 第 13 章 第 2 章 色彩理论 结束 0 1 2 2.1.2 颜色的描述 具有不同光谱能量分布的光刺激人的视觉系统产生不同的颜色（包括彩色与灰色），颜色可以从两个角度加以描述。 从视觉的角度，颜色以色彩（Hue）、饱和度(Saturation)和明度来描述。色彩指的是这种颜色是红的，绿的，还是蓝的。它是一种颜色区别于另一种颜色的最重要特征。饱和度反映颜色的纯度，当向某种颜色中加白色时，就降低了它的饱和度。明度即人眼感知到的光的亮度。 从物理学（色度学）的角度，颜色以主波长（Dominant　ｗavelength）、色纯度（Purity）和亮度来描述。它们与上述的三个量一一对应，主波长决定了颜色的基本色彩。色纯度反映了该颜色中纯色光与白光的比例，亮度如前文所述。 2.2 色光三原色 人们能够看到色彩（或彩色）的机理是十分复杂的，并且与人的生理