多媒体技术基础（第3版）第5章-颜色的度量体系-精选版.ppt

第5章 颜色的度量体系 */66 5.5 Ostwald颜色系统 Wilhelm Ostwald 1853-1932，德国化学家 发表的著名论文 在1916年出版了The Colour Primer(颜色入门) 1918年出版了The Harmony of Colours(颜色的融合) Ostwald颜色系统 根据对颜色起决定作用的波长、纯度和亮度来映射色调、饱和度和明度的值 假设色调由8种主色调组成 黄色(yellow)，橙色(orange)，红色(red)，紫色(purple)，蓝色(blue)，青绿色(turquoise)，海绿色(seagreen)和叶绿色(leafgreen) 每一种再细分成3种，共24种，安排在图5-9所示的色圆上 使用垂直轴表示亮度，从黑色、灰色到白色 第5章 颜色的度量体系 */66 5.5 Ostwald颜色系统(续1) (a) 色调 (b) 盘色度计 图5-9 Ostwald色圆和颜色表示法 第5章 颜色的度量体系 */66 5.5 Ostwald颜色系统(续2) 使用盘色度计(disc colorimeter)产生颜色，见图5-9(b) Ostwald颜色空间中的点用C(full color)，W(white)和B(black)分别表示全色、白色和黑色，表示它们在一个圆上所占的百分比。例如，某一点的数值是30, 25, 45，它所表示的含义是全色占30%、白色占25%和黑色占45%。 Ostwald制保留了几十年，后被American Munsell和Swedish Natural Colour 制淘汰 原因: Ostwald制选择的颜色在排列上不能满足饱和度比较高的染料市场的需要。 第5章 颜色的度量体系 */66 5.6 CIE颜色系统 物理三基色模型 RGB模型采用物理三基色，其物理意义很清楚，但它是一种设备相关的颜色模型。每一种设备(包括人眼和现在使用的扫描仪、监视器和打印机等)使用RGB模型时都有不太相同的定义，尽管各自都工作得很圆满，而且很直观，但不能通用 理论三基色模型 为了解决这个问题，国际照明委员会的颜色科学家们企图在RGB模型基础上，用数学的方法从真实的基色推导出理论的三基色，创建一个新的颜色系统，使颜料、染料和印刷等工业能够明确指定产品的颜色 第5章 颜色的度量体系 */66 5.6.1 颜色科学史上的两次重要会议 1931年国际照明委员会召开的会议，定义了 标准观察者(Standard Observer)标准：普通人眼对颜色的响应。该标准采用想象的X, Y和Z三种基色，用颜色匹配函数(color-matching function)表示。颜色匹配实验使用2°的视野(field of view)。 标准光源(standard Illuminants)：用于比较颜色的光源规范。 CIE XYZ基色系统：与RGB相关的想象的基色系统，但更适用于颜色的计算。 CIE xyY颜色空间：一个由XYZ导出的颜色空间，它把与颜色属性相关的x和y从与明度属性相关的亮度Y中分离开。 CIE色度图(CIE chromaticity diagram)：容易看到颜色之间关系的一种图 第5章 颜色的度量体系 */66 5.6.1 颜色科学史上的两次重要会议(续) 1976年国际照明委员会召开的会议 明确了1931的CIE系统规范存在的两个问题： 用明度和色度不容易解释物理刺激和颜色感知之间的关系 色度图上表示的两种颜色之间的距离与颜色观察者感知的变化不一致，称为感知均匀性(perceptual uniformity)问题，即颜色之间在数字上的差别与视觉感知不一致 解决颜色空间的感知一致性问题 专家们对CIE 1931 XYZ系统进行了非线性变换，定义了两种颜色空间 用于自照明的颜色空间，称为CIELUV 用于非自照明的颜色空间，称为CIE 1976 L*a*b*或CIELAB 这两种颜色空间与颜色的感知比较均匀，并给了人们评估两种颜色近似程度的一种方法，允许使用数字量ΔE表示两种颜色之差 第5章 颜色的度量体系 */66 5.6.2 CIE 1931 RGB RGB颜色匹配函数 匹配每种光波波长所需要的三种相加基色的相对量 该术语通常是指标准观察者的颜色匹配函数 颜色是物理量，对物理量可进行计算和度量 产生用红、绿和蓝单光谱基色匹配所有可见颜色的想法，并做了许多实验 1931年国际照明委员会综合了不同实验者的实验结果，得到了RGB颜色匹配函数(color matching functions)，如图5-10所示 图上的横坐标表示光谱波长，纵坐标表示用以匹配光谱各色所需要的 和 ，这些值是以等能量白光为标准的系数，是