课件：光度学和色度学.ppt

2.4 颜色模型 色度学模型 纯理论和计算 CIE-RGB、CIE-XYZ、CIE-UCS、CIE-ULCS(LUV)、L*a*b* 工业彩色模型 电视传输、彩色显示、打印等实际场合 NTSC-RGB(电视)、CMYK(打印机)、NTSC-YIQ、YUV(多媒体) 视觉彩色模型 艺术家常用，与人眼视觉相吻合。用色调、饱合度和亮度来描述颜色。 HSI等 1.RGB模型 x y z o 蓝（Blue） 品红（Magenta） 青（Cyan） 绿（Green） 黄（Yellow） 红（Red） R：Red G:Green B:Blue 白 黑 2.HSI模型 H：Hue S:Saturation I:Intensity 这个模型基于两个重要的事实： I分量与图象的彩色信息无关 H和S分量与人感受颜色的方式是紧密相连的。 0o 红 120o 绿 240o 蓝 H S 色相环 红 绿 蓝 柱形彩色空间 * 视网膜上分布着两大类光接收细胞：锥状细胞、杆状细胞。 锥状细胞在强度光下起作用，既能感光，又能感色。锥细胞对颜色很敏感，人类能借助这些细胞区分细节主要是因为每个细胞都连到它自己的神经末梢。白天的视觉过程主要靠锥状细胞来完成，所以锥状视觉又称白昼视觉（或称适亮视觉photopic vision）。 杆状细胞在弱光下起作用，只能感光，不能感色，杆状细胞比锥细胞大的多，分布面大且几个杆状细胞连到同一个神经末梢使得杆状细胞的分辨率比较低。杆状细胞主要提供视野的整体视象。它们不感受颜色并对低照度比较敏感。由于夜晚的视觉过程主要由杆状细胞完成，所以杆状视觉又称夜视觉（或称适暗视觉scotopic vision）. 例如在日光下鲜艳的彩色物体在月光下变得象物色的，就是由于只有柱细胞在工作。 * 锥状细胞在强度光下起作用，既能感光，又能感色。锥细胞对颜色很敏感，人类能借助这些细胞区分细节主要是因为每个细胞都连到它自己的神经末梢。白天的视觉过程主要靠锥状细胞来完成，所以锥状视觉又称白昼视觉（或称适亮视觉photopic vision）。 杆状细胞在弱光下起作用，只能感光，不能感色，杆状细胞比锥细胞大的多，分布面大且几个杆状细胞连到同一个神经末梢使得杆状细胞的分辨率比较低。杆状细胞主要提供视野的整体视象。它们不感受颜色并对低照度比较敏感。由于夜晚的视觉过程主要由杆状细胞完成，所以杆状视觉又称夜视觉（或称适暗视觉scotopic vision）. 例如在日光下鲜艳的彩色物体在月光下变得象物色的，就是由于只有柱细胞在工作。 * B：实际亮度（客观亮度） S：亮度 的感觉（主观亮度） K，常数 ③明暗感觉的相对性——贾P13 实线表示人眼能感觉的亮度范围，但当眼睛已经适应某一平均亮度时，其可感觉的亮度范围很窄，如虚线所示。 人眼在适应某一平均亮度时，黑、白感觉对应的亮度范围较小，随着平均亮度的下降，黑白感觉的亮度范围变窄。 * 电影和电视正是利用视觉惰性产生活动图像的 * 所谓“全辐射体” 就是某一物质加热到某一温度后，它发出的能量分布在整个可见光范围内，理论桑的全辐射体就是一个完全黑体，当冷却后，它将吸收所有入射到它上面的光。 * A组 * The human eye is an excellent judge of color in side-by-side comparisons. We can see differences that are difficult to measure especially among lighter colors. * 具有相同灰度的方块在不同背景中感觉到的颜色不同。 * 格拉斯曼定律反映了视觉对颜色的反应取决于红绿蓝三输入量的代数和这一事实：。 这里色调、色饱和度及亮度是表示色觉程度的。色调表示各种颜色的种类的术语，色饱和度表示颜色深浅。 * 为了正确地使用颜色，需要建立颜色模型。卜面提到、1种颜色可用3个基本量来描述，所以建立颜色模型就是建立1个3—D坐标系统，其中每个空间点都代表某1种颜色。 目前常用的颜色模型可分两类， —类面向诸如彩色显示器或打印机之类的硬设备。另一类面向以彩色处理为目的的应用．如动画中的彩色图形。 面向硬设备的最常用彩色模型是RGB模型．而面向彩色处理的最常用模列是HSI模型，这2种颜色模型也是图象技术中最常见的模型。我们下面分别讨论。 这个模型基了笛卡尔坐标系统，3个轴分别为R,G,B，。我们感兴趣的部分是个正方体。原点对应黑色。高原点最远的顶点对应白色。在这个模型中，从黑到白的灰度值分布在从原点到离原点最远顶点间的连线上，而立方体内其余各点对应不同的颜色．可JTJ从原点到该点的矢