第一色學(xué)基礎(chǔ)演示文稿

1、第一色度學(xué)基礎(chǔ)演示文稿第一頁(yè)，共三十五頁(yè)。優(yōu)選第一色度學(xué)基礎(chǔ)第二頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 任何一種彩色光對(duì)人眼引起的視覺(jué)感受都可以用以下三個(gè)參量來(lái)表示：1. 色調(diào) （Hue）2. 飽和度（Saturation）3. 亮度 （Brightness） 用這三個(gè)參量表示彩色的模式，稱(chēng)為HSB彩色模式，又稱(chēng)彩色光三要素。在諸多表示彩色的模式中， HSB 彩色模式與人眼的主觀感受最為直接。第三頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 1. 色調(diào)（Hue） 色調(diào)（色相）表示顏色的類(lèi)別。通常所說(shuō)的紅色、綠色、藍(lán)色等等，就是指的色調(diào)。它由作用到人眼的彩色光的光譜成分

2、決定，不同波長(zhǎng)的光呈現(xiàn)的顏色各不相同。第四頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 彩色物體的色調(diào)，決定于物體在光照射下所反射的光譜成分。不同波長(zhǎng)的反射光使物體呈現(xiàn)不同的色調(diào)。 透光物體的色調(diào)由透射光的波長(zhǎng)所決定。 色調(diào)是決定彩色本質(zhì)的基本參量，是彩色的重要屬性之一，彩色物體的色調(diào)由物體本身的屬性吸收特性和反射或透射特性所決定。但是當(dāng)我們觀看物體彩色時(shí)，還與照明光源特性光譜分布有關(guān)。 第五頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 2. 飽和度（Saturation） 飽和度（色純度）表示顏色的深淺程度（顏色的濃淡程度、顏色的鮮艷程度）。對(duì)于同一色調(diào)的彩色光，其飽和度

3、越高，說(shuō)明它的顏色越深，反之亦然。 高飽和度的彩色光可以因摻入白光而被沖淡，變成低飽和度的彩色光。例如，投射到白紙上一束高飽和度的紅光，則人們看到白紙呈現(xiàn)為深紅色。如再將一束白光同時(shí)投射到該紙上則人眼雖然仍感覺(jué)到紅色色調(diào)，但已變成了淡紅色，即飽和度降低了。投射的第六頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）白光越強(qiáng)，則感到紅色越淡。飽和度下降的程度反映了彩色光被白光沖淡的程度，而飽和度則反映了某種色光的純度。如100飽和度的某色光，就代表完全沒(méi)有混入白光的某種純色光。 色調(diào)和飽和度又總稱(chēng)為色度，它即說(shuō)明顏色的類(lèi)別-色調(diào)，又說(shuō)明顏色的深淺-飽和度。第七頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三

4、要素（HSB彩色模式）第八頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）3. 亮度（Brighness） 亮度（明度）是指彩色光的明亮程度。即光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺(jué)。一般來(lái)說(shuō)，彩色光的光功率大則感覺(jué)亮，反之則暗。就物體而言，其亮度決定于由其反射（或透射）的光功率的大小。若照射物體的光功率為定值，則物體反射（或透射）系數(shù)越大，物體越明亮，反之則越暗。對(duì)同一物體來(lái)說(shuō),照射光越強(qiáng)(即光功率越大)，越明亮，反之則越暗。第九頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）4. 三要素相互關(guān)系在無(wú)彩色中，明度最高的色為白色，明度最低的色為黑色，中間存在一個(gè)從亮到暗的灰色系列。在

5、有彩色中，任何一種純度色都有著自己的明度特征。例如，黃色為明度最高的色，處于光譜的中心位置，紫色是明度最低的色，處于光譜的邊緣，一個(gè)彩色物體表面的光反射率越大，對(duì)視覺(jué)刺激的程度越大，看上去就越亮，這一顏色的明度就越高。第十頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 明度在三要素中具較強(qiáng)的獨(dú)立性，它可以不帶任何色相的特征而通過(guò)黑白灰的關(guān)系單獨(dú)呈現(xiàn)出來(lái)。色相與純度則必須依賴(lài)一定的明暗才能顯現(xiàn)，色彩一旦發(fā)生，明暗關(guān)系就會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，在我們進(jìn)行一幅素描的過(guò)程中，需要把對(duì)象的有彩色關(guān)系抽象為明暗色調(diào)，這就需要有對(duì)明暗的敏銳判斷力。我們可以把這種抽象出來(lái)的明度關(guān)系看做色彩的骨骼，它是色彩結(jié)構(gòu)的關(guān)

6、鍵。 第十一頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）我們的視覺(jué)能辨認(rèn)出的有色相感的色，都具有一定程度的鮮艷度。比如綠色，當(dāng)它混入了白色時(shí)，雖然仍舊具有綠色相的特征，但它的鮮艷度降低了，明度提高了，成為淡綠色；當(dāng)它混入黑色時(shí)，鮮艷度了降低了，明度變暗了，成為暗綠色；當(dāng)混入與綠色明度相似的中性灰時(shí)，它的明度沒(méi)有發(fā)生變化，純度降低了，成為灰綠色。 在人的視覺(jué)中所能感受的色彩范圍內(nèi)，絕大部分是非高純度的色，也就是說(shuō)，大量都是含灰的色，有了純度的變化，才使色彩顯得極其豐富。 純度體現(xiàn)了色彩內(nèi)向的品格。同一個(gè)色相，即使純度發(fā)生了細(xì)微的變化，也會(huì)立即帶來(lái)色彩性格的變化。第十二頁(yè)，共三十五頁(yè)。1

7、-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）彩條信號(hào)關(guān)閉了色度信號(hào)分量的彩條信號(hào)第十三頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式）5.相關(guān)名詞色環(huán) 實(shí)質(zhì)上就是在彩色光譜中所見(jiàn)的長(zhǎng)條形的色彩序列，只是將首尾連接在一起，形成一個(gè)圓環(huán)，使紅色連接到另一端的紫色。第十四頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-1 彩色光三要素（HSB彩色模式） 色性 色彩基本分為暖色（也稱(chēng)熱色）和冷色（也稱(chēng)寒色）兩類(lèi)。紅、橙、黃為暖色，給人以熱烈、溫暖、外張的感覺(jué)；青、藍(lán)、紫為冷色，給人以寒冷、沉靜、內(nèi)縮的感覺(jué)。 色調(diào)（亦稱(chēng)調(diào)子） 在一定的色相和明度的光源色的照射下，物體表面籠罩在一種統(tǒng)一的色彩傾向和色彩氛圍之中，這種統(tǒng)一的氛圍就是色調(diào)

8、。 第十五頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-2 三基色原理1. 自然界中任何一種顏色都可分解為 三種基色來(lái)反映。2. 用三種基色可以合成自然界中絕大多數(shù)顏色， 合成顏色的亮度由三個(gè)基色的亮度之和決定； 合成顏色的色度由三個(gè)基色分量的比例決定。3. 三種基色應(yīng)該是相互獨(dú)立的。也就是說(shuō)，三基 色的任何一種都不能由另外兩種基色合成產(chǎn)生。第十六頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式） 彩色電視技術(shù)中采用的是將紅、綠、藍(lán)三種基色光按不同比例相加，從而獲得不同的彩色光的方法，稱(chēng)為相加混色法，又稱(chēng)RGB彩色模式，在這種彩色模式中，紅、綠、藍(lán)被稱(chēng)為基色光。紅光+綠光=黃光 紅光+青光=白光綠光+藍(lán)光=青光 綠光+

9、紫光=白光藍(lán)光+紅光=紫光 藍(lán)光+黃光=白光紅光+綠光+藍(lán)光=白光補(bǔ)色：與基色相加為白色的彩色，稱(chēng)為其基色的 補(bǔ)色。紅、綠、藍(lán)的補(bǔ)色為青、品（紫）、黃。第十七頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）第十八頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）計(jì)色三角形第十九頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）三基色原理為彩色電視奠定了基礎(chǔ)，極大地簡(jiǎn)化了彩色圖像的傳輸問(wèn)題。根據(jù)三基色原理，先把被攝景物的彩色光分解成紅、綠、藍(lán)三種基色光，再變換成三個(gè)基色電壓予以傳送。在接收端，用三個(gè)基色電壓分別控制彩色顯像管中紅、綠、藍(lán)三種熒光粉的發(fā)光量，由其合成出被攝景物的彩色。第二十頁(yè)，共

10、三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）第二十一頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式） CIE 1931色度圖國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）1931年制定了一個(gè)色度圖，用組成某一顏色的三基色比例來(lái)規(guī)定這一顏色，即用三種基色相加的比例來(lái)表示某一顏色，可寫(xiě)成方程式： (C)=R (R)+G(G)+B(B)（C）代表某一種顏色，（R）、（G）、（B）是紅、綠、藍(lán)三基色，R、G、B是每種顏色的比例系數(shù)，它們的和等于1，即RGB1，“C”是指匹配，即在視覺(jué)上顏色相同。第二十二頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）如某一藍(lán)綠色可以表達(dá)為： (C)=0.06(R)+0.31(G)+0.

11、63(B)任何顏色都用匹配該顏色的三基色的比例加以規(guī)定，每一顏色都在色度圖中占有確定的位置。色度圖中： X軸色度坐標(biāo)相當(dāng)于紅基色的比例 Y軸色度坐標(biāo)相當(dāng)于綠基色的比例圖中沒(méi)有Z軸色度坐標(biāo)（即藍(lán)基色所占的比例），因?yàn)楸壤禂?shù)XYZ1，Z的坐標(biāo)值可以推算出：即Z 1一（XY）。第二十三頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）色度圖中的弧形曲線上的各點(diǎn)是光譜上的各種顏色即光譜軌跡，是光譜各種顏色的色度坐標(biāo)。紅色波段在圖的右下部，綠色波段在左上角，藍(lán)紫色波段在圖的左下部。圖下方的直線部分，即連接400nm和700nm的直線，是光譜上所沒(méi)有的、由紫到紅的系列.靠近圖中心的C是白色，相當(dāng)于中午陽(yáng)

12、光的光色，其色度坐標(biāo)為： X0.3101，Y0.3162。第二十四頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）在實(shí)際應(yīng)用中，如彩色電視、彩色攝影（乳膠處理）或其它顏色復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)都需要選擇適當(dāng)?shù)募t（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三基色，用來(lái)復(fù)現(xiàn)白色和各種顏色，所選定的（R）、（G）、（B）在色度圖上的位置形成一個(gè)三角形。應(yīng)使（R）、（G）、（B）三角形盡量能包括較大面積，同時(shí)（R）、（G）、（B）線應(yīng)盡量靠近光譜軌跡，以復(fù)現(xiàn)飽和度比較高的紅、綠、藍(lán)等顏色 。第二十五頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-3 相加混色（RGB彩色模式）亮度方程N(yùn)TSC 制的亮度方程：Y=0.299R+0.587G+0.114BPAL

13、制的亮度方程：Y=0.222R+0.707G+0.071B第二十六頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-4 相減混色（CMYK彩色模式） 在彩色印刷、彩色影片和彩色繪畫(huà)中采用相減混色法。相減混色法是利用顏料、染料的吸色性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在相減混色法中通常選用： 青（C）、 品（M）、黃（Y）為其三基色， 實(shí)際運(yùn)用中還加上黑色（K），稱(chēng)為CMYK彩色模式。青、品、黃等比例混合為黑色。第二十七頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-4 相減混色（CMYK彩色模式）第二十八頁(yè)，共三十五頁(yè)。1-4 相減混色（CMYK彩色模式）加色法與減色法之對(duì)比第二十九頁(yè)，共三十五頁(yè)。 1-5 彩色電視（YUV彩色模式）1. YUV彩色模式（亮度、色差空間）

14、 電視分量信號(hào)：亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào) 紅0.63103品0.59161藍(lán)0.45347黃0.45167 綠0.59241青0.63283U(B-Y)V(R-Y)0.70.70.70.7色度信號(hào)C: 副載波相位:C= U2 + V2 =arctgV/U第三十頁(yè)，共三十五頁(yè)。 1-5 彩色電視（YUV彩色模式）2. 非線性系數(shù) （Gamma） 輸出= k 輸入 = 1 輸出與輸入為線性變化 圖象正常 1 輸出與輸入非線性變化 亮區(qū)對(duì)比度增加， 暗區(qū)對(duì)比度減小 1 輸出與輸入非線性變化 亮區(qū)對(duì)比度減小， 暗區(qū)對(duì)比度增加 = 1 1 1第三十一頁(yè)，共三十五頁(yè)。附錄： 亮度和明度亮度（Brightne

15、ss）和明度（Lightness） 物體的亮度在計(jì)算機(jī)內(nèi)都要以整數(shù)的方式表示, 例如最亮的為 100,最暗的就是 0, 中間還有許多過(guò)渡亮度。為了計(jì)算方便, 計(jì)算機(jī)通常都以 2 的次方來(lái)表示一個(gè)亮度范圍。例如 031、063、0127、0255?，F(xiàn)在最常用的是 0255, 即 256 級(jí)亮度。第三十二頁(yè)，共三十五頁(yè)。附錄： 亮度和明度由于亮度成了不連續(xù)的過(guò)渡, 就很有可能使人查覺(jué)出亮度的跳躍。32 級(jí)亮度就很容易查覺(jué)出跳躍，256 級(jí)亮度則很難查覺(jué)出跳躍。 如果將 32 級(jí)亮度的灰色塊連續(xù)顯示在屏幕上，會(huì)發(fā)現(xiàn)較暗的部分跳躍比較厲害，較亮的部分則顯得連續(xù)得多。這個(gè)現(xiàn)象很早就被人們發(fā)現(xiàn)了。第三十三頁(yè)，共三十五頁(yè)。附錄： 亮度和明度測(cè)試人員用一組深淺不同的灰卡, 讓被測(cè)試者選一張介于最深和最淺之間的灰卡, 結(jié)果大多數(shù)人選出的灰卡亮度只有 18%! 繼續(xù)這種測(cè)試, 在黑色和中間灰之中、中間灰和白色之中, 直到人們無(wú)法區(qū)分兩種灰卡的深淺為止。將選出的灰卡按由深到淺的順序排好, 再實(shí)測(cè)它們的亮度, 發(fā)現(xiàn)它的編號(hào) (L) 與亮度 (Y) 的關(guān)系為:L=116(Y/100)