工程光学 第五章 光度学和色度学基础.ppt

工程光学;辐射量和光学量及其单位 光传播过程中光学量的变化规律 成像系统像面的光照度 颜色的分类及其表现特征 颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律 颜色匹配 色度学中的几个概念 颜色相加原理及光源色和物体色的三刺激值 CIE标准色度学系统 均匀颜色空间及色差公式;第一节 辐射量和光学量及其单位;4. 辐照度：辐射照射面单位受照面积上接收的辐通量。 5. 辐强度：点辐射源在单位立体角发出的辐通量。 6. 幅亮度： 发光源的元面积在 方向的辐量度为该辐射面在垂直于该方向的平面上的单位投影面积在单位 立体角内发出的辐通量。 ;5;二. 光学量;二. 光学量;2. 光学量和辐射量 间的关系;在整个可见光谱范围内：;第二节 光传播过程中光学量的变化规律;点光源在被照表面形成的照度与被照面到 光源距离的平方成反比—照度平方反比定律。;三. 单一介质元光管内光亮度的传递;两个面积很小的截面构成的直纹曲面包围的空间 就是一个元光管。 光在元光管传播，无光能损失。;四. 光束经截面反射和折射后的亮度;根据反射定律可得：;根据上图可得：;光束经理想折射，光亮度也会产生变化。;五. 余弦辐射体;余弦辐射体可能是发光面，也可能是投射或反射体;余弦辐射体向平面孔径角为U的立体角范围内 发出的光通量：;第三节 成像系统像面的光照度;轴上像点的照度与孔径角 正弦的平方成正比，与线 放大率的平方成反比。;二. 轴外像点的光照度;轴外像点的光照度随视场角的增大而降低。;三. 光通过光学系统时的能量损失;1. 光在两透明介质界面上的反射损失;2. 介质吸收造成的光能损失;3. 反射面的光能损失;第四节 颜色的分类及其表现特征;第四节 颜色的分类及其表现特征;第五节 颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律;第六节 颜色匹配;a）;二. 颜色方程式;第七节 色度学中的几个概念;第七节 色度学中的几个概念;五. 色品坐标和色品图;五. 色品坐标和色品图;各光谱色色品点形成一条马蹄形曲线 ----光谱色品轨迹 光谱色的色品坐标为：;六. 色度学中常用的光度学概念;2. 光谱反射比因数和辐量度因数;2. 光谱反射比因数和辐量度因数;3. 光谱反射比;第八节 颜色相加原理及光源三刺激值;二. 光源色三刺激值;对于光源色，颜色刺激函数为：;第九节 CIE标准色度学系统;第九节 CIE标准色度学系统;光谱 三刺激值 曲线;系统色品图;2. CIE1931-XYZ系统;a. 三原色的确定（虚拟三原色）：;b. 光谱三刺激值曲线;c. XYZ色品图; 说明： （1）光谱色的饱和度最高，白光饱和度最低； 色品点靠近光谱色，饱和度高，靠近白色点， 饱和度低。 （2）两种颜色混合色的色品点在两颜色的连线上。 （3）两颜色混合生成白光，这两颜色为互补色， 互为补色的两颜色色品点连线过白光点； （4）马蹄形开口的直线不是光谱色，而是红和紫的混合色。 ;d. 光源色和物体色的三刺激值;d. 光源色和物体色的三刺激值;e. 颜色的主波长和颜色纯度;e. 颜色的主波长和颜色纯度;颜色的纯度表示颜色接近主波长光谱色的程度。 刺激纯度和亮度纯度。;亮度纯度：;二. CIE1964补充标准色度学系统;三. CIE标准照明体和标准光源;标准照明体C：具有相关色温为6774K的平均日 光的光谱功率分布，接近阴天天空光的颜色。 （A光源+液体滤光器---C光源）。;四. CIE关于照明和观察条件的规定;五. CIE色度学系统表示颜色的方法;第十节 均匀颜色空间及色差公式;68;69;近似均匀颜色空间： （1）CIE1964均匀颜色空间； （2）CIE1976 均匀颜色空间； （3）CIE1976 均匀颜色空间； ; 总结 （1）辐射量：辐射能、辐通量、辐出度、辐照度、 辐强度、幅亮度； （2）光学量：光通量、光照度、发光强度、 光出射度； （3）光谱光效率函数、电光源照度、面光源照度； 余弦辐射体、反射比； （4）轴上像点和轴外像点的光照度、光系统的 能量损失； （5）颜色的三个表观特征、颜色混合定律； ; 总结 （6）三原色、颜色刺激值、颜色匹配实验、 色品坐标和色品图； （7）光源色的三刺激值； （8）CIE1931—RGB系统、 CIE1931— XYZ系统； （9）颜色的主波长、补色波长、颜色纯度； （10）均匀颜色空间； ; 作业 习题1 习题2 习题4 习题5