三色LED的色彩控制生活的色彩生活环境中存在了许多颜色当人们张.PDF

應用電子學實驗講義(II) 三色LED的色彩控制 生活的色彩 生活環境中存在了許多顏色當人們張開眼睛時便能看到白色的牆壁、褐色的衣櫃；打開, 窗戶能看到五顏六色的招牌；打開電視可以看到彩色的畫面 使用印表機可以列印出彩色圖片。, 這些色彩充斥在我們周圍。有些顏色是固定的像各種物體的顏色, 但有些顏色卻是可以變化的, , 像彩色電視、彩色印表機或五光十色的霓虹燈等。它們顯色的方式或許不同 但是產生的顏色, 卻一樣可以千變萬化。 一、混色原理 以彩色的霓虹燈而言,應該沒有人會認為燈罩內插滿了各種顏色的燈泡；用過彩色噴墨印 表機的人也應該知道墨水匣只有少數幾種顏色的墨水。為何少數顏色可以有這麼多種的變化？ 其實主要原因在於眼睛對於顏色的感覺並不是那麼的精細。例如眼睛看到波長570nm的光線 可以感覺出是黃光 但是波長, 650nm(紅光)和波長 530nm(綠光)在一定相對比例下混合出來的光 線也是可以感覺出黃光。眼睛並不能夠分辨出這兩種光有何不同。因此由於眼睛的這種特性, , 使得我們可以使用混色的方法產生不同顏色。 混色的方式可分為三種。(a)加法混色使用三種一次色: (紅,綠藍, )依不同的比 例可以混合出不同的顏色。由於每次的混合都會增加亮度因此又稱為加法混合, , 如圖 1 。(b)減法混色 :物體色是光線反射之後所看到的顏色。顏色的混合可以說 圖 1 是色料的混合因此一次色, ( 紫紅Magenta黃 Yellow及青綠 Cyan)與加法混合的一 次色不同。由於色料對於光線的反應是部份吸收部份反射混合後將會降低亮度, , 因此是減法混色 ,如圖2 。中性混色利用視覺分辨的弱點: ,其中可分為繼時加法混 色 (混色板旋轉混色 ,一個有不同顏色區塊的轉盤以一定的轉速旋轉造成眼睛無, 圖 2 法分辨個別顏色,達到混色效果);並置加法混色(利用混合各種不同顏色的微小斑點 造成眼睛, 無法分辨個別顏色,達到混色效果) 藉由混色方式產生出不同的顏色後,接著應將顏色作嚴謹的定義或規範。而定義或規範色 彩之工具稱為表色系統。較常用的表色系統為 CIE(國際照明委員會 International Commission on Illumination)所訂定之表色系統。該系統是屬於混色系統不僅精確度高 又利於以數值計算, 與表示任意色彩較常為工業界所採用。, 某一色刺激*[F],在原刺激 [R],[G],[B]的混合量是 R,G,B時產生等色 ,此時的混合量R,G,B稱 為[F]的三刺激值 (tristimulus values) 。當[R],[G],[B]以R,G,B的混合量進行混色與 [F]產生等色時, 可以利用 [F]=R[R]+G[G]+B[B]來表達。此式稱為色彩方程式(color equation) 。 ※進入人眼中引起色感覺的光稱為色刺激(color stimulus) 。 當某色[F]在 RGB表色系統的三刺激值為R,G,B時 則它在, XYZ表色系統的三刺激值X,Y,Z 可以利用下式求得 (基礎色彩再現工程p2-4) X 2.7689 1.7517 1.1302 R Y 1.0000 4.5907 0.0601 G …eq.1 Z 0.0000 0.0565 5.5943 B 這樣求得的三刺激值 XYZ,如考慮其向量的組成,