色度学基本.ppt

色度學的基本知識 報告人﹕老不死的 部門﹕炎黃新產品育成中心 2004-01-15 色度學 色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。 色度学与物理光学等学科的基础不同, 物理光学可以认为是客观的科学, 是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学, 它以人类的平均感觉为基础, 因此它属于人类工程学范畴, 以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。 色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮, 人们就认为黄光的强度比红光大。 在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果 每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视党人群中观测得来的数据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性和可靠的准确性。 國際照明委員會(CIE) 国际照明委員会(Commission Internationale ed IEclairage-CIE) 主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在巴黎。早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究，1931年根据莱特(W.D.Wright)在1928-1929年和吉尔德(J. Guild)在1931年研究三原色的角度观察效果，加以平均，规定了CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值，并据以绘制出偏马蹄形曲线的*色度图，称为“1931 CEL-RGB系统色度图”，后经修改被推荐为1931 CIE-XYZ系统，为国际通用色度学系统，称为“CIE标准色度学系统”，所作的图则称“CIE 1931色度图”。1964年又综合斯泰尔斯(W.S. Stiles)和伯奇(J.M.Bruch)以及斯伯林斯卡婭(N.I.Speranskaya)1959年发表的研究结果，制定了CIE1964补充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，据以进行色度计算和色差计算。1964年又提出了“均匀颜色空间”的三维空间概念，1976年加以修订，并正式被采用。CIE为此还提出了确定的参照光源，称“CIE标准光源”。 眼睛的剖視結構 *角膜(Cornea):眼球壁的正前方，1mm厚，為一彈性的透明組織佔眼球壁面積1/6，光線經角膜曲光折射進入眼內。 *虹膜(Iris):位於形成眼壓的房水(Aqueous Humor)後面(水晶體前面)決定眼睛的顏色白種人兒童虹膜色素少，為藍色，年老色素增多成棕黑色）其肌鍵可控制瞳孔（Pupil)大小(約為2 - 8mm之變化)使得影像隨外界明暗變化成像於視網膜上。 *水晶體(Lens)：虹膜後透明雙凸透鏡，兩曲面之曲率不同，厚4mm，9mm直徑曲光率靠睫狀肌(Ciliary Body)收縮而改變。 眼睛的剖視放大圖片 視覺原理 人眼基本上可以看成是一個包含在鞏膜內的不透光暗室。它具有一個由角膜﹑前房水﹑水晶體和玻璃體組成的折射光學系統﹐它們將入射光線聚焦在眼球后面的視網膜上形成一個倒像。 虹膜上的小孔叫瞳孔﹐瞳孔的大小可以改變﹐以便調節進入眼睛的光通量。在低亮度它完全打開時﹐直徑可達8mm左右﹐而在高亮度環境中﹐其直徑為1.5mm左右﹐其有效孔徑(光圈)從f/11到f/2﹐焦距約為16mm。 視網膜由一個感光細胞薄層組成﹐上面的細胞分為兩種類型﹕一種是錐形的﹐一種是杆形的﹐它們大約有一億二千五百萬個﹐不均勻地分布在視網膜上。這兩類細胞的作用不同﹐杆形細胞作用相當于高靈敏度﹑粗顆粒的黑白底片﹐它在很暗的光照下還能起作用﹐但不能區別顏色﹐的到的像輪廓不夠清晰﹔錐形細胞作用相當于靈敏度比較差﹑顆粒細的彩色底片﹐它在較強的光照下才能起作用﹐能區別顏色﹐得到的像的細節較清晰。 視覺原理 進入眼睛的光線通過瞳孔后到達水晶體凸透鏡﹐在周圍睫狀肌的作用下﹐透鏡可以適當地調節它的形狀﹐使一定遠近范圍內(約從無窮遠到15cm)的物體都能分別成像于視網膜上﹐兩種感光細胞把像的訊號經過視神經通道