色彩的基本知識(shí)總結(jié)

1、色彩的基本知識(shí)介紹 目錄目錄 顏色的物理特性顏色的物理特性 顏色的定量表示顏色的定量表示 相關(guān)計(jì)算原理相關(guān)計(jì)算原理 色彩表現(xiàn)的機(jī)理1 顏色來(lái)源于光,從顯現(xiàn)方式上可分別光源色和物體色光源色和物體色。 光源色：光源就是能發(fā)光的物理輻射體光源就是能發(fā)光的物理輻射體，如燈、太陽(yáng)，如燈、太陽(yáng)、發(fā)光、發(fā)光的物面等的物面等。光源輻射的多個(gè)單色光對(duì)應(yīng)的輻射能量不同，引起的顏色視覺(jué)不同。 物體色：當(dāng)光源作用在物體上，通過(guò)物體的吸收、透射，最終由物體反射給觀察者，再由觀察者作出視覺(jué)反應(yīng)。2 光是一種電磁波光是一種電磁波,具有能量，是由電子經(jīng)激發(fā)躍遷產(chǎn)生的。 可見(jiàn)光是由原子的外層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的光，是人類眼睛所能

2、觀察到的一種輻射。3 光的顏色是由頻率頻率決定的，某一種光的顏色對(duì)應(yīng)著一定的頻率。一般的，用真空中的波長(zhǎng)表示。光源的顏色一般是由光源色表光源色表( (燈光的表觀顏色燈光的表觀顏色) )、顯色性、顯色性來(lái)表示。物體的顏色是由明度、色相、飽和度明度、色相、飽和度三者共同決定。 注意：注意：明度、色相、飽和度明度、色相、飽和度是顏色的三個(gè)特性，是顏色的三個(gè)特性，光源顏色光源顏色也可用其表示！也可用其表示！ 各種顏色特性1 光顏色 各種顏色特性2 光源顏色1）光源的色表在照明應(yīng)用中，常用色溫或相關(guān)色溫定量描述光源的色表。一般地：800-900K輻射呈紅色，3000K為黃白色，5000K左右呈白色，80

3、00-10000K為淡藍(lán)色。2）顯色性光源顯色的優(yōu)劣用顯色指數(shù)定量來(lái)評(píng)價(jià)。光源的色表和顯色性都取決于光輻射的光譜組成。但光源可能有相同的色表（同色異譜同色異譜），而顯色性有很大差異。 各種顏色特性3 顏色分類與屬性可分為無(wú)彩色和有彩色無(wú)彩色和有彩色兩大類： 無(wú)彩色：黑 灰 白三色。當(dāng)物體表面的光反射比在80-90%以上時(shí)，物體為白色；反射比均在4%以下時(shí)，物體為黑色。 無(wú)彩色只有無(wú)彩色只有明度明度特性！特性！ 發(fā)光物體發(fā)光強(qiáng)度越高，明度越高； 非發(fā)光物體反射比（透射比）越高，明度越高。 有彩色：指黑白灰以外的顏色。有彩色的表觀顏色有三種獨(dú)立的屬性，即即明度、明度、色相色相（色調(diào)）（色調(diào)）、飽、

4、飽和度和度（彩度）（彩度） 明度：指顏色相對(duì)明暗的特性。反射比大的顏色明度高，反之明度低。 色調(diào)：各種單色光在白色背景下呈現(xiàn)的顏色，就是光譜的色調(diào)。 彩度：指彩色的純潔性。單色光彩度最高，摻入白光成分愈多，彩度愈低。 不同波長(zhǎng)的單色光表現(xiàn)為各種色調(diào)； 發(fā)光物體（光源）的色調(diào)決定于它的光輻射的光譜組成。 非發(fā)光物體的色調(diào)決定于照明光源的光譜組成和物體自身的光譜反射（透射）特性。飽和度（彩度）飽和度（彩度） 可見(jiàn)光譜的各種單色光是最飽和的彩色； 物體色的飽和度決定于物體反射（透射）特性物體反射光的光譜帶越窄，其飽和度越高孟塞爾顏色立體模型色立體坐標(biāo) 同色異譜指顏色相同而光譜組成不同兩個(gè)光譜反射率不

5、同的物體A和B，在日光下顏色相同，在照明光源A下顏色則不同。比如：在黃燈下觀察一張黃色紙和一張白色紙的顏色是相同的；在商場(chǎng)的白熾燈/LED燈具下精心挑選的衣服顏色走到太陽(yáng)光下有時(shí)會(huì)發(fā)生變化。這些都是同色異譜現(xiàn)象。產(chǎn)生同色異譜現(xiàn)象的必要條件：兩個(gè)樣品的光譜曲線至少有三個(gè)交點(diǎn) 顏色的定量表示1 1931年CIE-RGB系統(tǒng) 用700nm、546.1nm和435.8nm作為R、G、B三原色，是因?yàn)?00nm是可見(jiàn)光譜的紅色末端，546.1nm和435.8nm是兩個(gè)較為明顯的汞亮線譜，三者都比較容易的精確產(chǎn)生出來(lái)。標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值（匹配等能光譜色需要的三原色數(shù)量）曲線該曲線是由萊特和吉爾德的

6、光譜色匹配實(shí)驗(yàn)結(jié)果（2視場(chǎng)）得出的，即是從實(shí)驗(yàn)得出從實(shí)驗(yàn)得出的！該坐標(biāo)系的缺陷是該坐標(biāo)系的缺陷是：用于標(biāo)定光譜色的原色出現(xiàn)負(fù)值出現(xiàn)負(fù)值，計(jì)算不方便，且不便于理解)(x)(x)(y)(z2 1931年CIE-XYZ系統(tǒng)在CIE RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改用三個(gè)設(shè)想的原色X、Y、Z建立的新的色度圖。 CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值這里規(guī)定： 與明視覺(jué)光譜光效率函數(shù)一致。)(y)(x)(y)(z分別代表匹配各波長(zhǎng)等能光譜刺激所需要的紅（645.2nm）、綠(526.3nm)、藍(lán)（444.4nm）三原色的量。該標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)適用于2 2視場(chǎng)視場(chǎng)的中央視覺(jué)觀察條件（視場(chǎng)范圍1-4）主要是中央窩錐體細(xì)胞起

7、作用。三刺激值XYZ的計(jì)算原理700400)()(:dxX任意任意)(700400)()(:dyY700400)()(:dzZdxkX)()(dykY)()(dzkZ)()(dxSk)()(/100 光源亮度調(diào)整為光源亮度調(diào)整為100單位單位 為任意光譜分布為任意光譜分布 ( ()一般采用一般采用CIECIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體的光譜分布體的光譜分布）（色品圖性質(zhì)1）色品圖中心為等能白點(diǎn)（非彩色點(diǎn)）2）邊緣軌跡上的點(diǎn)代表不同波長(zhǎng)的光譜色，飽和度最高。越接近色品圖中心（白點(diǎn)），顏色的飽和度越低。3）圍繞色品圖中心不同的角度，顏色的色調(diào)不同4）連接400nm與700nm光譜坐標(biāo)點(diǎn)的直線不

8、是光譜色，稱為紫紅線5）從540nm到700nm的光譜軌跡位于x+y=1的直線上ZYXZzZYXYyZYXXx色坐標(biāo)與三刺激值的關(guān)系：3 1964年CIE補(bǔ)充色度學(xué)系統(tǒng)由觀察者在10視場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)條件下總結(jié)出來(lái)的1010o o標(biāo)準(zhǔn)觀察者標(biāo)準(zhǔn)觀察者1010o o標(biāo)準(zhǔn)觀察者標(biāo)準(zhǔn)觀察者相同與不同之處：兩者的光譜軌跡在形狀上很相似；但是相同波長(zhǎng)的光譜色在各自光譜軌跡上的位置有較大差異注意在色度測(cè)量與計(jì)算中要根據(jù)觀察視場(chǎng)大小，選擇對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色度數(shù)據(jù)（光譜三刺激值）來(lái)代表人眼的平均顏色視覺(jué)特性。 各種三刺激值XYZ的計(jì)算方法 以1931年CIE-XYZ系統(tǒng)為例 zSkZySkYxSkX ySk100ZYXYyZYXXx色品坐標(biāo)1 1 光源光源顏色三刺激值的計(jì)算：顏色三刺激值的計(jì)算：k其中： 為光源的光譜分布 為比例系數(shù) Sk zSkZySkYxSkX)()()( ySk100ZYXYyZYXXx色品坐標(biāo)其中： 為光源的光譜分布 為物體的反射率分布 為比例系數(shù) Sk）（2 2 反射物體顏色反射物體顏色三刺激值的計(jì)算：三刺激值的計(jì)算： zSkZySkYxSkX)()()( ySk100ZYXYyZYXXx色品坐標(biāo)其中： 為光源的光譜分布 為物體的透射率分布 為比例系數(shù) Sk）（3 3 透射物體顏色透射物體顏色三刺激值的計(jì)算：三刺激值的計(jì)算：總結(jié)：總結(jié)： 為了計(jì)算光源色