工程光学第五章光度学和色度学基础.ppt

第四节颜色的分类及其表现特征颜色的表观特征明度、色调和饱和度。明度：明亮程度，与光亮度等有关；色调：何种颜色；饱和度：颜色的浓淡程度。非彩色没有色调的区分，饱和度等于零，只有明度的差别。第五节颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律色光混合（加混色）色料混合（减混色）格拉斯曼颜色混合定律（色光混合）：（1）人的视觉只能分辨颜色的三种表观特征变化；（2）两种颜色混合，如果一种颜色成分连续变化，混合色的外貌也连续变化。互补色（混合产生白色或灰色，混合色的色调决定于两颜色的比例）（3）颜色外貌相同的光，在颜色混合中是等效的。（4）混合色的亮度等于各色光亮度之和。第六节颜色匹配一.颜色匹配和颜色匹配实验通过改变参加混色的各颜色的量，使混合色与指定颜色达到视觉上相同的过程---颜色匹配1.颜色转盘法简单易行难以定量实验2.色光混合匹配实验颜色方程式R量的红颜色（R）、G量的绿颜色（G）和B量的蓝颜色（B）混合，正好和颜色（C）相匹配。颜色的量可能为负值。第七节色度学中的几个概念通常选用红、绿、蓝作为三原色。几乎可以匹配所有的颜色；人眼视网膜上的锥细胞对这三种颜色敏感。能够引起颜色知觉的可见辐射的辐射量---颜色刺激颜色刺激函数（纯物理量）：二.三原色一.颜色刺激第七节色度学中的几个概念三.三刺激值刺激值：匹配某种颜色时所需的三原色的量。颜色方程中的R、G、B就是三刺激值。三刺激值是用色度学单位来度量的，规定匹配特定的标准白光的三刺激值相等，均为1个单位。四.光谱三刺激值和颜色匹配函数光谱三刺激值：匹配等能光谱色所需的三原色的量；是波长的函数，又称颜色匹配函数。等能光谱是指各波长辐射能量相等，保证可比较和有意义。01色品坐标和色品图02颜色的色品：三刺激值各自在三刺激总量中所占的比例。五.色品坐标和色品图三原色的色品点；麦克斯韦颜色三角形。颜色的色品：三刺激值各自在三刺激总量中所占的比例。010203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：0102光谱透射比光谱反射比因数和辐量度因数六.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在限定的方向上、在指定的立体角范围内，所考在相同立体角内由完全漫反射体反射的辐通量之比。虑物体反射的光谱辐通量与相同照明、相同方向、光谱反射比因数和辐量度因数光谱反射比因数：立体角趋向于0条件下的光谱反射比因数--光谱辐亮度因数完全漫反射体是指对各种波长辐射反射比均为1的理想漫反射体，它无损失的反射入射辐射，并且在各个方向有相同的亮度。光谱反射比01物体反射的光谱辐通量和入射光谱辐通量之比：02在光谱反射比因数定义中。若立体角等于2π，则求得的光谱反射比因数就是光谱反射比。0301第八节颜色相加原理及光源三刺激值02颜色相加原理03混合色的三刺激值为各组成色相应的三刺激值之和。微小波长间隔的色光三刺激值：光源色三刺激值在整个可见光谱范围内光谱色和混和色三刺激值：对于透射物体色和漫反射物体，存在类似的颜色刺激函数。02对于光源色，颜色刺激函数为：01国际照明委员会（CIE）规定的颜色测量原理、基本数据和计算方法，称为CIE标准色度学系统。为了统一颜色表示方法，CIE取多人测得的光谱为了统一测量条件，CIE对光源、照明条件和观察三刺激值平均值作为标准数据—标准色度观察者条件等也做了规定。010203040506第九节CIE标准色度学系统第九节CIE标准色度学系统CIE1931-RGB系统三原色：红（波长，7*10-7m）；绿（波长，5.461*10-7m）；蓝（波长，4.358*10-7m）；一.CIE1931标准色度学系统规定匹配等能白光的三刺激值相等---单位刺激量1；此时R、G、B光亮度比：1.000：4.5907：0.0601.光谱三刺激值曲线系统色品图CIE1931-XYZ系统CIE1931标准色度学系统a.三原色的确定（虚拟三原色）：123654Z刺激值只表示色度（方便）应尽量小；Y刺激值表示亮度，也表示色度，而X和匹配等能光谱色，三刺激值不出现负值；实际不存在的颜色在色品图上所占面积STEP03STEP01STEP02a.三原色的确定（虚拟三原色）：颜色三角形三边方程：由此可以确定三原色（X）、（Y）、（Z）在RGB色品图中的位置。由RGB系统转换过来的，