显示器色彩分析一.ppt

顯示器色彩分析 色彩光學(Chromatic Optics) 色彩光學：結合色彩量測與光度學的科學 色彩工學(Colorimetry)： CIE 標準色度學 分光光譜學(Spectrophotometry) 濃度學(Densitometry) 彩色複製學 (Color reproduction) 色彩印刷學 (Color printing) 色彩管理系統(CMS system) 非成像光學(Non-image Optics) 光度學、光展量 照明系統、光偏極行為 光的均勻性 What is Non-image Optics Geometrical optics projection system : image optics illumination system : non-image optics Image optics design parameters : TT , M , aberration , f-number evaluate parameter : MTF , relative illumination research range：lens design Non-image optics design parameters : light source , integrator , polarization etendue , LV evaluate parameter : uniformity , spot size , color research range : brightness , gray scale , color Brightness：lamp , integrator , reflector ,cooling system Color：dichroic , color wheel and sequential Gray scale：LCD , DMD , GLV , TMA 色彩產生三要素 牛頓白光實驗 電磁波光譜 物體色 色彩的混合 眼睛 人眼在視網膜上有桿狀和錐狀兩種細胞 桿狀細胞(Rods) 無法分辨色彩 暗視覺, 10-3 cd/m2 位於視網膜邊緣 錐狀細胞(Cones) 能分辨色彩 明視覺, 數個cd/m2 集中位於中央凹 色彩的三屬性 色相 明度 彩度 色調整理 表色體系 色彩視覺理論 Young(1802)-Helmholtz(1896) three-component theory 有三種錐狀細胞各自對紅,綠,藍波段光起感應 綜合反應形成對 明度感應 不能解釋 色盲 現象(紅綠色盲之黃感應,全色盲之明度感覺) Hering(1802), Opponent-colors theory 白-黑,黃-藍,紅-綠 三對對立色對 可解釋 色盲 與 補色殘像 的現象 但無法滿意說明 三原色能產生一切光譜色彩的現象 Müller(1930) and Judd(1949), Zone theory 結合前兩種模型，成為目前最常用的人眼感色模型 三原色學說 對立色學說 Müller(1930) and Judd(1949), Zone theory 三原色混色實驗 Guild: 1931, 7 人, 用白熾燈 (CT 2900?K)和彩色濾光片(R=700nm, G=546.1nm, B=435.8nm). Wright: 1928-1929, 10 人. 650, 350, 460nm. 在光譜波長 400-700 nm 之間每隔 5 nm做對色實驗. 視角 2°. 每人所得光譜三刺激值之平均得到 r, g, b. 為何選取三原色 R0 = 700nm , G0 = 546.1nm , B0 = 435.8nm 700nm是可見光譜紅色末端，波長稍微改變色相變化非常小 546.1nm和435.8nm是較明顯的汞光波長 等能白光 (Equal energy , CCT = 5800 K) 用等量的(R0) 、(G0) 、(B0)匹配成的白光 三原色單位波長均其單一的輻射能量 (SE) = 1.0(R0) + 1.0(G0) + 1.0(B0) 等能白光由三原色輻射亮度(Radiance : Y)依下比例混和 (R0) : (G0) : (B0) = 72.0962 : 1.3791 : 1.0 等能白光由三原色光亮度(Luminance : F)依下比例混和 LR : LG : LB = 1 : 4.5907 : 0.0601 (R, G, B) 表色系統中某些值為負值，造成計算的不便 (X, Y, Z) 均正值 Y 值正好代表光的通量(明度) (X, Y, Z) 和 (R, G, B)表色系統的轉換公式 No