视觉特性与三基色原理.ppt

1.3.2RGB色度系统1931年CIE规定：波长为700nm，为红基色光R。波长为546.1nm，为绿基色光G。波长为435.8nm，为蓝基色光B。1.配色实验为使等量的三个基色光能配出标准白光，规定了红、绿、蓝三个基色单位，并分别用〔R〕、〔G〕、〔B〕表示。光量调节器也按基色单位进行刻度，当三个基色光量刻度分别为1〔R〕、1〔G〕、1〔B〕时，配出等能白光E白配得等能白光E白，测得三基色光通量的比例为：：4.5907：0.06012.颜色方程与三刺激值等能白光的颜色方程：FE白＝1［R］＋1［G］＋1［B］任意彩色光F的颜色方程：F＝R［R］＋G［G］＋B［B］其中：R、G、B称为三刺激值取1［R］的光通量为1流明，则光通量(亮度)方程：│F│＝(R＋4.5907G＋0.0601B)lm光谱三刺激值：配出单位辐射功率、波长为λ的单色光的三刺激值该单色光颜色方程：RGB制混色曲线具有任意功率分布Φe(λ)的彩色光F的三刺激值计算：连续分布：离散分布：RGB色度图色度（色调、饱和度）只与三刺激值的比例有关。令：R+G+B=mm称为色模，代表某彩色光所含三基色单位的总量。则用色模归一化的三刺激值：r=R/mg=G/mb=B/mr、g、b称为色度坐标且有：r+g+b=1颜色方程、亮度方程为： F=m{r[R]+g[G]+b[B]} |F|=m（r+4.5907g+0.0601b）r、g、b是三基色单位总量为1时的三刺激值。r、g、b的比例关系与R、G、B的比例关系相同，都可表示同一彩色的色度。只要知道r、g、b其中的二个，就可确定第三个，所以可用二维坐标来表示各种彩色的色度。将彩色的色度用r-g二维坐标图显示——色度图。标准光源E白光源（5500K）（等能白光：E白）04D65白光源（6500K）05A白光源（2800K）01C白光源（6770K）03B白光源（4800K）021.2人眼的视觉特性1.2.1眼睛的构造人的视觉系统对颜色的感知可归纳出如下几个特性：眼睛可类比与一个摄像机。人的视网膜通过神经元来感知外部世界的颜色。每个神经元或者是一个对亮度和颜色敏感的锥体细胞，或者是一个只对亮度敏感而对颜色不敏感的杆体细胞。1.2.2光的度量1.光谱光视效率光的度量是指用人眼的视觉度量光。视觉效应是由可见光刺激人眼引起的。如果光的辐射功率相同而波长不同，则引起的视觉效果也不同，不仅颜色感觉不同，而且亮度感觉也不同。在产生相同亮度感觉的情况下，测出各种波长光的辐射功率Ф（λ），则： 光谱光视效能：K（λ）=1/Ф（λ） 用来衡量视觉对波长为λ的光的敏感程度。Km=K(555)任意波长光的光谱光视效能K(λ)与Km之比当λ=555nm时，有最大的光谱光视效能：01V（λ）=K（λ）/KmV（λ）也可用得到相同主观亮度感觉时所需各波长光的辐射功率Ф(λ）表示：V（λ）=Ф（555）/Ф（λ）称为光谱光视效率（相对视敏度），用函数V(λ)表示：021933年国际照明委员会（CIE）测得的

明视觉与暗视觉的光谱光视效率曲线”明视觉暗视觉光源在给定方向上发出波长555nm的单色辐射，且在此方向上的辐射功率为（1/683）W/sr，则称该光源在此方向上的发光强度为1cd。01cd是国际单位制（米.千克.秒制）的一个基本单位。01发光强度I，单位是cd，读作坎德拉2.光度学中几个度量单位按人眼光感觉度量的辐射功率。1流明等于发光强度为1cd的点光源，在1球面度立体角内发射的光通量。1lm=1cd·sr波长555nm的单色光辐射功率为φ(555)=1W时产生的光通量为1光瓦。根据坎德拉的定义1光瓦=683流明波长λ的单色光辐射功率为φ(λ)瓦时，相当于波长555nm的单色光辐射功率为φ(λ)V(λ)瓦，光通量为φ(λ)V(λ)光瓦，或683φ(λ)V(λ)流明。光通量Φ：单位是lm,读作流明非单一波长的光源，其发出之光通量，是它在各波长范围所发出的光通量总和。对于N个单色光λ1、λ2、…λN组成的光源，NΦ=683Σφ(λi)V(λi)[lm]i=1对于具有连续光谱功率分布密度φe(λ)的光源，Φ=683∫φ(λ)V(λ)dλ[lm]亮度L:单位是cd/m2,读作坎/米2亮