光度學與色度學基礎

1、光度學和色度學基礎光度學和色度學基礎輻射度學輻射度學 通過電磁光譜來處理輻射能的測量。 輻射度學主要研究頻率為31011 31016Hz的光輻射，對應于0.011000m微米的波長。 波段范圍包括紅外、可見光、紫外線。研究電磁波輻射的測試、計量和計算的學科稱為“輻射度學”光光度學度學 與輻射度學類似，但它只處理人眼可感知的光，即可見光，波長范圍為380780nm(納米)。 波長450nm對應于藍色，540nm對應于綠色，659nm對應于紅色。研究可見光的測試、計量和計算稱為“光度學” 輻射量和光學量輻射量和光學量可見光的描述：輻射量（純物理現(xiàn)像）和光學量（視覺感受） 可見光是波長在3.810-

2、77.810-7米范圍內(nèi)的電磁輻射，描述電磁輻射的物理量，即輻射量，也可用來描述可見光；可見光是能對人的視覺形成刺激并能被人感受的電磁輻射，因而人們很自然地用視覺受到刺激的程度（引起的心理反應），即視覺感受來量度可見光。按這種視覺響應原則建立的表征可見光的量稱作光學量。 由此可見，可見光是可以用輻射量和光學量這兩種量值系統(tǒng)來度量的。把可見光做為純物理現(xiàn)像來研究時，應采用輻射量量值系統(tǒng)；而研究與人的視覺有關(guān)問題時，采用光學量量值系統(tǒng)可能更方便。一一 、輻射量、輻射量0.0.輻射能輻射能 1.1.輻通量輻通量2.2.輻出度輻出度3.3.輻照度輻照度4.4.輻強度輻強度 5.5.輻亮度輻亮度輻射輻射

3、量和光學量及其單位量和光學量及其單位二、光學量二、光學量1.1.光通量光通量【流明流明】 2.2.光出射度光出射度 3.3.光照度光照度【勒克斯勒克斯】4.4.發(fā)光強度發(fā)光強度【坎德拉坎德拉】5.5.光亮度光亮度除“輻射能”以外，其他一一對應。光通量 光通量是光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的光量，也即為輻射通量（或輻射功率）能夠被人眼視覺系統(tǒng)所感受的那部分有效當量。 光通量符號，單位lm。發(fā)光強度 光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向的(發(fā))光強(度)。 = d/d 單位：cd 1cd1lm/1sr 立體角的定義： 一個任意形狀的封閉錐面所包含的空間稱為立體角，用表示。 以錐體頂點

4、為球心，任意r為半徑作一球面，此錐體在球面上的截面為S，則立體角表示為OrS照度 定義：表面上一點的照度是入射在包含該點面元上的光通量d除以該面元面積dS的商。 單位為勒克斯（lx），1lx=1lm/m2亮度 定義：光源體在某一方向上，每單位投影面積上所發(fā)出的光強。 單位為尼特，cd/m2.顏色的分類顏色的分類1、顏色：顏色是不同波長可見光輻射作用于人的視覺器官后所產(chǎn)生的心理感受。所以，顏色是一種和物理、生理及心理學有關(guān)的復雜現(xiàn)像。2 2、非彩色和彩色：顏色可分為非彩色和彩色兩大類。 非彩色系指白色、黑色及白與黑之間深淺不同的灰色所構(gòu)成的顏色系列。 彩色是指白黑非彩色系列以外的所有顏色。如各種

5、光譜色均為彩色。色度學色度學三原色三原色 1、紅、綠、藍三種顏色以不同的量值（有的可能為負值）相混合，可以匹配任何顏色。紅、綠、藍不是唯一的能匹配所有顏色的三種顏色。三種顏色，只要其中的每一種都不能用其它兩種混合產(chǎn)生出來，就可以用它們匹配所有顏色。 2、能夠匹配所有顏色的三種顏色，稱做三原色。人們通常選用紅（R）、綠（G）、藍（B）做為三原色，其原因可能是：用不同量的紅、綠、藍三種顏色直接混合，幾乎可得到經(jīng)常使用的所有顏色; 紅、綠、藍三種顏色恰與人的視網(wǎng)膜上紅視錐、綠視錐和藍視錐細胞所敏感的顏色相一致。顏色混合的兩種方式顏色混合的兩種方式 紅光加綠光產(chǎn)生黃光，紅橙黃綠青藍紫七色相加合成白光。彩色電視機制造中利用紅、綠、藍作為“三原色”，顯示出大自然中千變?nèi)f化的色彩。色光混合的原理在舞臺燈光、布景、夜景燈光、現(xiàn)代廣告等有廣泛的應用價值。1、色光混合：色光混合是不同顏色光的直接混合?；旌仙鉃閰⒓踊旌细魃庵停址Q之為加混色。R紅色G綠色B藍色顏色混合的兩種方式顏色混合的兩種方式2、色料混合：色料是對光有強烈選擇吸收的物質(zhì)，在白光照明下呈現(xiàn)一定的顏色。色料混合是從白光中去除某些色光，從而形成新的顏色，又稱之為減混色。C青色M品紅（紫色）Y黃色 色度圖能把選定的三基色與它們混合后得到的各種彩色之間的關(guān)系簡單而方便地描述出來。如圖1