色度學(xué)完整版本

三、色度學(xué)

1.彩色三要素定義：亮度、色調(diào)和飽和度被稱為彩色三要素。描述一種色彩需要用亮度、色調(diào)和飽和度描述。

亮度反映光的明亮程度。彩色光輻射的功率越大，亮度越高，反之亮度越低。不發(fā)光物體的亮度取決于它反射光功率的大小。若照射物體的光強(qiáng)度不變，物體的反射性能越好，物體越明亮，反之越暗。對(duì)于一定的物體，照射光越強(qiáng)，物體越明亮，反之越暗.

反映彩色的類別，例如：紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等不同顏色。發(fā)光物體的色調(diào)由光的波長決定，不同波長的光呈現(xiàn)不同的色調(diào)，不發(fā)光物體的色調(diào)由照明光源和該物體的吸收、反射或透射特性共同決定。色調(diào)反映彩色光的深淺程度。同一色調(diào)的彩色光，會(huì)給人以深淺不同的感覺，深紅、粉紅是兩種不同飽和度的紅色，深紅色飽和度高，粉紅色飽和度低。飽和度與彩色光中的白光比例有關(guān)，白光比例越大，飽和度越低。高飽和度的彩色光可加白光來沖淡成低飽和度的彩色光。飽和度最高稱為純色或飽和色。譜色光就是純色光，其飽和度為100%。飽和度低于100%的彩色稱為非飽和色，日常生活中所見到的大多數(shù)彩色是非飽和色。白光的飽和度為0。色飽和度和色調(diào)合稱為色度，它表示彩色的種類和彩色的深淺程度。色飽和度2、三基色原理根據(jù)前述光的“同色異譜”現(xiàn)象（一定的光譜分布，對(duì)應(yīng)著一種唯確定的顏色；但是同一顏色，可以由不同的光譜分布所組成，這種現(xiàn)象稱為“同色異譜”現(xiàn)象。）。人眼的顏色感覺雖然取決于色光譜布，但是并不能從看到的顏色來測斷它們的光譜分布。彩色電視正是利用這一現(xiàn)象進(jìn)行顏色重現(xiàn)的。在顏色重現(xiàn)過程中，并非一定要求重現(xiàn)原景物輻射光的光譜成分，而重要的是應(yīng)獲得與原景物相同的彩色感覺。用什么方法才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)呢？下面討論的三基色原理與顏色混配規(guī)律為此問題的解決提供理論依據(jù)方法。

根據(jù)人眼的視覺特性，人眼的彩色分辨率低，在電視機(jī)中重現(xiàn)圖像時(shí)并不要求完全重現(xiàn)原景物反射或透射光的光譜成分，而應(yīng)獲得與原景物相同的彩色感覺。因此仿效人眼三種錐狀細(xì)胞，可以任選三種基色，將它們按不同比例進(jìn)行組合，可得到自然界中絕大多數(shù)的彩色。自然界中絕大多數(shù)的彩色可以分解為三基色，三基色按一定比例混合，可得到自然界中絕大多數(shù)彩色?；旌仙纳{(diào)和飽和度由三基色的混合比例決定，混合色的亮度等于三種基色亮度之和。在彩色電視中，選用了紅、綠、藍(lán)作為三基色，分別用R、G、B來表示。國際照明委員會(huì)(CIE)選定了紅基色的波長為700nm，綠基色的波長為546.1nm，藍(lán)基色的波長為435.8nm。三基色原理：

三基色必須是相互獨(dú)立的產(chǎn)生。即其中任一種基色都不能由另外兩種基色混合而得到。自然界中的大多數(shù)顏色，都可以用三基色按一定比例混合得到；或者說中的大多數(shù)顏色都可以分解為三基色。三個(gè)基色的混合比例，決定了混合色的色調(diào)和飽和度?；旌仙牧炼鹊扔跇?gòu)成該混合色的各個(gè)基色的亮度之和?；旌仙牧炼鹊扔跇?gòu)成該混合色的各個(gè)基色的亮度之和。3.混色方法3、1混色規(guī)律不同顏色混合在一起，能產(chǎn)生新的顏色，這種方法稱為混色法?；焐譃橄嗉踊焐拖鄿p混色。相加混色是各分色的光譜成分相加，彩色電視就是利用紅、綠、藍(lán)三基色相加產(chǎn)生各種不同的彩色。相減混色中存在光譜成分的相減，在彩色印刷、繪畫和電影中就是利用相減混色。它們采用了顏色料，白光照射在顏色料上后，光譜的某些部分使被吸收，而其他部分被反向或透射，從而表現(xiàn)出某種顏色?；旌项伭蠒r(shí)，每增加一種顏料，都要從白光中減去更多的光譜成分，因此，顏料混合過程稱為相減混色。3.21853年格拉斯曼（H.Grasman）教授總

結(jié)也下列相加混色定律：1.補(bǔ)色律：自然界任一顏色都有其補(bǔ)色，它與它的補(bǔ)色按一定比例混合，可以得到白色或灰色。2.中間律：兩個(gè)非補(bǔ)色相混合，便產(chǎn)生中間色。其色調(diào)決定于兩個(gè)顏色的相對(duì)數(shù)量，其飽和度決定于二者在顏色順序上的遠(yuǎn)近。3.代替律：相似色混合仍相似，不管它們的光譜成分是否相同。4.亮度相加律：混合色光的亮度等于各分色光的亮度之和。相加混色規(guī)律黃青紅綠藍(lán)品紅白相加混色圓圖

紅色+綠色=黃色綠色+藍(lán)色=青色藍(lán)色+紅色=紫色紅色+綠色+藍(lán)色=白色適當(dāng)改變?nèi)獾膹?qiáng)度，可以得到自然界中常見的彩色光。紅色+青色=白色綠色+紫色=白色藍(lán)色+黃色=白色

當(dāng)兩種顏色混合得到白色時(shí)，這兩種顏色稱為互補(bǔ)色。紅與青互為補(bǔ)色，綠與紫互為補(bǔ)色，藍(lán)與黃互為補(bǔ)色。三個(gè)頂點(diǎn)代表三基色。附錄：相減混色規(guī)律黃＝白－藍(lán)黃＋品紅＝白－藍(lán)－綠＝紅

青＝白－紅黃＋青＝白－藍(lán)－紅＝綠

品紅＝白－綠品紅＋青＝白－綠－紅＝藍(lán)

黃＋青＋品紅＝白－藍(lán)－紅－綠＝黑色相減混色圖3、3相加混色的實(shí)現(xiàn)方法

空間混色法：將三種基色分別投射到同一表面上相鄰的三點(diǎn)，只要這些點(diǎn)足夠的近，由于人眼分辨力的有限性，不能分辨出這三種基色，而只能感覺到它們的混合色?？臻g事法是同時(shí)制彩色電視的基礎(chǔ)。時(shí)間混色法：將三種不同的基色以足夠快的速度輪流投射到某一平面，因?yàn)槿搜鄣囊曈X惰性，分辨不出三種基色，而只能看到它們的混合色。時(shí)間混色法是順序制彩色電視的基礎(chǔ)。生理混色法：當(dāng)兩只眼睛同時(shí)分別觀看不同的顏色，也會(huì)產(chǎn)生混色效應(yīng)。例如，兩只眼睛分別戴上紅、綠濾波眼鏡，當(dāng)兩眼分別單獨(dú)觀看時(shí)，只能看到紅光或綠光；當(dāng)兩眼同時(shí)觀看時(shí)，正好是黃色，這就是生理混色法。4、麥克斯韋計(jì)色三角形

麥克斯韋（J.C.Maxwall）首先用等邊三角形簡單而直觀地表示顏色的色度，這個(gè)三角形稱為Maxwell顏色三角形，麥克斯韋計(jì)色三角形蘭青RG＋BR＋GR＋BGB它的三個(gè)頂點(diǎn)分別表示[R]、[G]、[B]，三角形內(nèi)任一點(diǎn)都代表自然界的一種顏色，如果設(shè)每個(gè)頂點(diǎn)到對(duì)邊的距離為1，則三角形內(nèi)任一點(diǎn)P到三邊距離之和等于1（這由幾何知識(shí)不難證明）。如果令P點(diǎn)到紅、綠、藍(lán)三頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三邊的距離分別為r、g、b，則r、g、b就是P點(diǎn)所代表彩色的色度坐標(biāo)，表列出了紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、品紅、E白的色度坐標(biāo)值，由這些色度坐標(biāo)值就可以確定它們?cè)邴溈怂鬼f顏色三角形中的位置。R＋(G+R)=2R+B(G＋B)+G=2G+B四、計(jì)色制與色度圖

前面介紹了顏色的視覺理論，并從定性的角度介紹了顏色的混合規(guī)律。在彩色電視實(shí)際工程中往往需要對(duì)顏色進(jìn)行計(jì)量和對(duì)顏色的混合進(jìn)行定量計(jì)算，CIE為此制定了一整套顏色測量和計(jì)算的方法，稱為CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)。其中，它包括好幾種不同的計(jì)色系統(tǒng)。本節(jié)主要介紹物理RGB計(jì)色系統(tǒng)和XYZ計(jì)色系統(tǒng)。配色實(shí)驗(yàn)圖1、配色實(shí)驗(yàn)圖所示的比色計(jì)中有兩塊互成直角的白板（屏幕）將觀察者的視場分為兩部分，它們對(duì)所有可見光譜幾乎全反射。將待配色光F投射到屏幕左邊，三種基色光投射于屏幕右邊，分別調(diào)節(jié)它們的強(qiáng)度，直到它們的混合光與待色光F的亮度完全一致為止。此時(shí)，整個(gè)視場將出現(xiàn)待配光的顏色。

調(diào)節(jié)三基色光的強(qiáng)度，直至兩塊白板上彩色光引起的視覺效果完全相同。記下三基色調(diào)節(jié)器上的光通量讀數(shù)，便可寫出配色方程

F＝R(R)+G(G)+B(B)（1-3）式中，F(xiàn)為任意一個(gè)彩色光，(R)、(G)、(B)為三基色單位量，R、G、B為三色分布系數(shù)。要配出彩色量F，必須將R單位的紅基色、G單位的綠基色和B單位的藍(lán)基色加以混合。R、G、B的比例關(guān)系確定了所配彩色光的色度(含色調(diào)和飽和度)，R、G、B數(shù)值確定了所配彩色光的光通量（亮度）。R(R)、G(G)、B(B)分別代表彩色量F中所含三基色的光通量成分，又稱為彩色分量。配成標(biāo)準(zhǔn)白光E白所需紅、綠、藍(lán)三基色的光通量比為1∶4.5907∶0.0601,為了簡化計(jì)算，規(guī)定紅基色光單位量的光通量為1lm，綠基色光和藍(lán)基色光單位量的光通量分別為4.5907lm和0.0601lm。2

RGB計(jì)色系統(tǒng)

RGB計(jì)色系統(tǒng)是利用物理三基色和規(guī)定的基色量[R]、[G]、[B]建立的一套計(jì)色系統(tǒng)，因此也稱為物理計(jì)色系統(tǒng)，用它可以對(duì)一切彩色進(jìn)行計(jì)量和表示。

在只考慮彩色光的色度而不考慮其光通量（即亮度）時(shí)，起作用的是三色系數(shù)R、G、B的比例關(guān)系，而不是其數(shù)值大小。所以，可以將三色系數(shù)R、G、B分別對(duì)三色系數(shù)總和（R+G+B）進(jìn)行歸一化，得到r、g、b三個(gè)數(shù)，即

其中，m稱為色模，代表彩色光所含三基色單位的總量，也是三色系數(shù)的總和；r、g、b稱為相對(duì)色系數(shù)，也稱色坐標(biāo)，分別表示當(dāng)三基色單位總量為1時(shí)，混配某一色光所需的[R]、[G]、[B]的系數(shù)。顯然，r+g+b=1。

由于相對(duì)色系數(shù)的總和為1，所以r、g、b三個(gè)值中只有任兩個(gè)值是獨(dú)立的，也就是說，用其中的兩個(gè)量就可以明確表示色度。這樣一來，各種彩色的色度就可以用二維的色度圖來表示。一般采用r、g兩個(gè)參量，并以r-g平面直角坐標(biāo)標(biāo)記色度。即以r、g兩值為坐標(biāo)值，每種顏色的色度可在r-g直角坐標(biāo)系中一一表示出來。這樣得到的平面幾何圖形稱為RGB色度圖或r-g色度圖，如下頁圖示RGB色度圖。

RGB色度圖由圖可見，紅基色單位[R]的色度坐標(biāo)為r＝1，g＝b＝0；綠基色單位[G]的色度坐標(biāo)為g＝1，r＝b＝0；藍(lán)基色單位[B]的色度坐標(biāo)為b＝1，r＝g＝0。而r＝g＝b＝1/3表示前述的等能白光。通常將圖6-10中的[R]、[G]、[B]三點(diǎn)連成的三角形稱為彩色三角形，其重心位置即為等能白光的位置。在彩色三角形內(nèi)部，r與g的和均小于或等于1，且r、g、b都為正值，說明三基色相加混配出的各種彩色光均在三角形內(nèi)。

對(duì)某些飽和度很高的色光來說，無論怎樣的r、g、b比例都無法用三基色混配得出，而必須把一個(gè)或兩個(gè)基色光移到待配光一側(cè)，才能使白板兩側(cè)的光有相同的顏色。這時(shí)，被移置的基色光的系數(shù)可看作是“負(fù)”的，或者說相應(yīng)的基色分量是“負(fù)光”。具有這類性質(zhì)的光均在彩色三角形之外。用RBB色度圖不能相加配處所需要的顏色，因此國際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定了XYZ計(jì)色制。

物理三基色混色曲線為了便于計(jì)算己知輻射功率譜的光源在r-g色度圖中的坐標(biāo)位置，需要首先求出輻射功率為1W的各譜色光的三色系數(shù)R1W、G1W、B1W，并專門稱之為分布色系數(shù)，用、、表示。、、的變化曲線稱為物理三基色混色曲線，也稱三基色光譜響應(yīng)曲線或譜色三刺激值曲線，如圖示物理三基色混色曲線。、3.XYZ制色度圖

RGB計(jì)色系統(tǒng)采用物理三基色，因而物理意義清楚，但使用起來卻很不方便。為此，CIE規(guī)定了另一種計(jì)色系統(tǒng)，即XYZ計(jì)色系統(tǒng)，又稱標(biāo)準(zhǔn)計(jì)色系統(tǒng)。在XYZ計(jì)色系統(tǒng)中，基色XYZ并不是實(shí)際存在的顏色，它們只是假想的三基色，但是借助它們來計(jì)算各種實(shí)際顏色卻十分方便。選擇XYZ計(jì)色系統(tǒng)的目的就是為了克服RGB計(jì)色系統(tǒng)的缺點(diǎn)，因此，在確定基色量[X]、[Y]、[Z]時(shí)有一些特定的要求：用配色方程F＝X[X]＋Y[Y]＋Z[Z]配色時(shí)，三個(gè)色系數(shù)均應(yīng)為正值；

為便于計(jì)算，合成彩色光F的亮度應(yīng)僅由Y[Y]項(xiàng)的系數(shù)Y決定，與X、Z值無關(guān)，且要求1[Y]的亮度即為1lw。不過，合成光F的色度仍由X、Y、Z的比例關(guān)系決定。

X＝Y(jié)＝Z時(shí)，仍代表等能白光，且其光通量為1lw。根據(jù)這三點(diǎn)要求，可在RGB色度圖上確定[X]、[Y]、[Z]的位置，如下頁圖示

[X]、[Y]、[Z]三基色在RGB色度圖上的位置所示。圖

[X]、[Y]、[Z]三基色在RGB色度圖上的位置

可見，整個(gè)舌形圖全部包含在由X、Y、Z連成的三角形內(nèi)。另外，還可找出XYZ計(jì)色系統(tǒng)與RGB計(jì)色系統(tǒng)之間的關(guān)系，即XYZ計(jì)色系統(tǒng)中的三基色單位量[X]、[Y]、[Z]與RGB計(jì)色系統(tǒng)中的三基色單位量[R]、[G]、[B]的關(guān)系為

RGB與XYZ的變換關(guān)系如下：（X）=0.4185（R）-0.0912（G）+0.0009（B）（Y）=-0.1587（R）+0.2524（G）+0.0025（B）（Z）=-0.0828（R）+0.0157（G）+0.1786（B）(1-4)與RGB計(jì)色系統(tǒng)相仿，XYZ計(jì)色系統(tǒng)也可以引入相對(duì)色系數(shù)x、y、z。于是，可以用x-y直角坐標(biāo)系來表示各種彩色光的色度，這樣就得到了XYZ色度圖或稱x-y色度圖，可以作出

XYZ色度圖。

令：

則相對(duì)三色系數(shù)：，由于x、y、z滿足故可用x-y直角坐標(biāo)系表示種彩色的色度，得到XYZ色度圖

圖中從380nm到780nm的譜色軌跡形成一條舌形曲線全部位于第一象限內(nèi)，舌形曲線上的每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一種波長的譜色光。將380nm和780nm兩點(diǎn)連接起來的連線是非譜色光，代表不同的（偏紅或偏藍(lán)）品色。從而得到一個(gè)封閉的舌形曲線，自然界中一切實(shí)際彩色的色度在舌形區(qū)內(nèi)都有對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)位置。E白的色度坐標(biāo)應(yīng)是x=y=z=1/3。圖中還同時(shí)標(biāo)出了各種基準(zhǔn)白的色度坐標(biāo)位置。E白為飽和度為0％的白色區(qū)域，舌形曲線邊緣是飽和度為100％的各種譜色色調(diào)，中央到邊緣是飽和度自0％向100％漸增的各種色調(diào)非譜色光E白E白為飽和度為0％的白色區(qū)域，舌形曲線邊緣是飽和度為100％的各種譜色色調(diào)，中央到邊緣是飽和度自0％向100％漸增的各種色調(diào)。在色度圖上，可用主波長和色飽和度表征顏色的色調(diào)和色飽和度。由于色光的色調(diào)與波長對(duì)應(yīng)，故將色度圖上的坐標(biāo)點(diǎn)與基準(zhǔn)白（如E白）連線的延長線與譜色軌跡交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長稱為色光的主色波長，它與色調(diào)相對(duì)應(yīng)。和圖中的主波長F‘和F都為λ1。因?yàn)檫@條線上各色光的波長都相同，稱為同主波長線。同主波長線也可稱為等色調(diào)線。在圖中色三角形ERB內(nèi)的彩色不存在主波長線，這時(shí)可將輻射線反向延長后的主波長線作為表征它的補(bǔ)色波長。如光色K與K’的主波長是λ1。與的主波長是λ1。

一種彩色的色度--色調(diào)和色飽和度在r-g色度圖或x-y色度圖上都可由兩個(gè)坐標(biāo)值表征。各組的兩個(gè)參數(shù)值之間存在著線性變換關(guān)系。

另外，XYZ計(jì)色系統(tǒng)也有相應(yīng)的分布色系數(shù)，即

、

、

，它們與

、

、

的關(guān)系為

相應(yīng)的混色曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)三基色混色曲線或XYZ三基色光譜響應(yīng)曲線，如圖示標(biāo)準(zhǔn)三基色混色曲線所示，這是一組沒有負(fù)值的曲線。

XYZ計(jì)色系統(tǒng)分布色系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)見相關(guān)資料：資料

XYZ計(jì)色系統(tǒng)中的相對(duì)色系數(shù)與分布色系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)三基色混色曲線

圖1-8

標(biāo)準(zhǔn)色度圖和顯象三基色4、顯像三基色和亮度公式1.顯像三基色彩色電視重現(xiàn)圖像是靠彩色顯像管屏幕上三種熒光粉在電子束轟擊下發(fā)出紅、綠、藍(lán)三種基色光混合而得到的，這三種基色稱為顯像三基色。我們希望選出的顯像三基色在色度圖上的三角形面積盡可能大些，這會(huì)使混合出來的色彩更豐富，同時(shí)還要求熒光粉的發(fā)光效率盡可能高。電視三基色指的是電視系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用的紅、綠、藍(lán)基色光，它們完全取決于電視顯示裝置中采用的紅、綠、藍(lán)三色光源或發(fā)光材料，因此，電視三基色也可稱為顯像三基色。顯然，顯像三基色不能采用標(biāo)準(zhǔn)三基色，因?yàn)樗鼈冊(cè)趯?shí)際中并不存在，是只供計(jì)算用的虛擬三基色。也不宜采用物理三基色，因?yàn)槲锢砣鶠樽V色光，而用于顯像的發(fā)光材料（如熒光粉）通常只能發(fā)出復(fù)合光。因此，顯像三基色需要在標(biāo)準(zhǔn)三基色和物理三基色之外重新選取。選取顯像三基色時(shí)有下列兩點(diǎn)考慮：

1、應(yīng)使三基色盡量靠近適當(dāng)?shù)淖V色，以求顯像三基色構(gòu)成的彩色三角形面積（也稱重現(xiàn)色域）盡量大；

2、應(yīng)使三基色發(fā)光材料的發(fā)光效率盡量高，以求彩色圖像有足夠高的亮度。

另外，傳統(tǒng)的電視顯示裝置是依靠熒光粉發(fā)光實(shí)現(xiàn)圖像顯示的，因而，采用什么樣的顯像三基色又取決于實(shí)際能生產(chǎn)出怎樣的基色熒光粉。表

顯像三基色和標(biāo)準(zhǔn)白光的色度坐標(biāo)從上個(gè)世紀(jì)五十年代初彩色電視創(chuàng)始至今，有關(guān)組織和機(jī)構(gòu)已規(guī)定或選用過若干套顯像三基色，它們都是基于彩色熒光粉顯示材料的。這幾套顯像三基色的具體參數(shù)如表

由此得配色方程為

2.亮度公式由顯像三基色和標(biāo)準(zhǔn)白光的色度坐標(biāo)經(jīng)線性矩陣變換可導(dǎo)出NTSC制中顯像三基色Re1、Ge1、Be1和X、Y、Z之間的關(guān)系式為

X=0.607Re1+0.174Ge1+0.200Be1

Y=0.299Re1+0.587Ge1+0.114Be1

Z=0.000Re1+0.066Ge1+1.116Be1

式中，Y代表彩色的亮度，由顯像三基色配出的任意彩色光的亮度為（這時(shí)，F(xiàn)的光通量為）

|F|=0.299Re1+0.587Ge1+0.114Be1上式就是所謂的亮度方程，也稱為亮度公式。其中，F(xiàn)的光通量表示色光的亮度，常用Y表示。亮度方程更為一般的表達(dá)式為

Y=0.3R+0.59G+0.11B

式（1-10）稱為亮度公式。

亮度方程的物理意義非常重要，它說明在配色實(shí)驗(yàn)中，紅、綠、藍(lán)三路基色光信號(hào)如按上式那樣加權(quán)求和，就可以得到用Y表示的混配色的亮度信息。在彩色電視系統(tǒng)中，三基色電壓ER、EG、EB就是按照亮度方程的三個(gè)系數(shù)組成亮度信號(hào)EY進(jìn)行傳輸?shù)?，?/p>

同理，也可計(jì)算出其它幾套熒光粉的亮度方程。對(duì)于EBU制的熒光粉和D65白，其亮度方程為

對(duì)于ITU-RBT.709建議書規(guī)定的HDTV用的熒光粉和D65白，其亮度方程為

從理論上說，電視系統(tǒng)采用的亮度方程應(yīng)和其選用的顯像三基色熒光粉相對(duì)應(yīng)，這樣才能保證重現(xiàn)的圖像不失真。但實(shí)際情況并非如此，如PAL制電視系統(tǒng)選用了EBU制的熒光粉（表6-1中的第二套），但由于歷史原因，采用的亮度方程卻是與1953年NTSC制熒光粉相對(duì)應(yīng)的亮度方程，即式（6-1）。這樣一來，重現(xiàn)圖像的亮度層次會(huì)有一些失真，但這種失真很難覺察。因此，在實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV）系統(tǒng)中，雖然顯像三基色有了變化，但亮度方程仍沿用式。

由表1-2可知在PAL制彩色電視中，選用的顯像三基色和標(biāo)準(zhǔn)白光的色度坐標(biāo)與NTSC制不一樣，亮度公式中的系數(shù)有所不同，但是兩者差別不大，所以在PAL制中也采用式(1-10)作為亮度公式。彩色電視傳送系統(tǒng)

5、彩色圖像的攝取于重現(xiàn)彩色景物的光通過分色系統(tǒng)變?yōu)榧t、綠、藍(lán)光，經(jīng)攝象管光電轉(zhuǎn)換變?yōu)镽、G、B信號(hào)。信號(hào)經(jīng)處理和傳送變成一路信號(hào)送到彩色電視機(jī)，電視機(jī)還原出R、G、B信號(hào)送給顯象管，通過空間混色，在顯象管熒光屏上重現(xiàn)彩色圖象。彩色電視圖像信號(hào)的攝取*傳送過程（如圖所示）彩色圖像信號(hào)的攝?。簩⒁环噬珗D像分解為紅、綠、藍(lán)三幅基色圖像，以獲得三基色信號(hào)電壓ER、EG、EB。圖像的攝取并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的過程EREgEb彩色的分解

彩色景物（如彩條）的光通過透鏡聚焦，經(jīng)過分色鏡AB，反射的藍(lán)光通過反射鏡至B攝象管上；透過分色鏡AB的綠光在透過分色鏡BC到達(dá)G攝象管上；紅光透過分色鏡AB，在經(jīng)過分色鏡BC反射后，通過反射鏡加到R攝象管上。

重現(xiàn)彩色的條件：（1）整個(gè)彩色傳送系統(tǒng)是線性的。因?yàn)轱@象管光電轉(zhuǎn)換的非線性，因此攝像機(jī)要進(jìn)行非線性校正。（2）攝像的分色曲線與顯象分色曲線一致。圖中顯象三基色的混色曲線有負(fù)值，而攝像的分色曲線沒有負(fù)值，因此電路上要使用彩色校正。彩色圖像重現(xiàn)彩色圖像的重現(xiàn)：顯像管熒光屏上面涂有三種熒光物質(zhì)。顯像管內(nèi)有三支電子槍分別發(fā)出三股電子束，三股電子束分別受Er、Eg、Eb三基色信號(hào)控制。每一股電子束只轟擊相應(yīng)色彩的熒光物質(zhì)，從而發(fā)出相應(yīng)的光，各種顏色的點(diǎn)（稱為像素）組合在一起，完成彩色圖像的顯示。思考題和習(xí)題

1.填空題(1)波長在

_____nm范圍內(nèi)的電磁波能夠使人眼產(chǎn)生顏色感覺，稱為

_____。(2)由不同光譜混合出相同色光的現(xiàn)象叫

_____。(3)發(fā)光體的顏色由它本身所發(fā)出的

_____確定。(4)不發(fā)光體的顏色與

_____的光譜和不發(fā)光體對(duì)照射光的

_____、_____特性有關(guān)。(5)光通量是按人眼的光感覺來度量的輻射功率，用符號(hào)

_____表示。其單位名稱為

_____。(6)光照度E，單位為

_____，符號(hào)為

_____。(7)人眼最敏感的光波長為

_____nm，顏色是草綠色。(8)桿狀細(xì)胞

_____很高，但對(duì)彩色不敏感。

(9)人眼的亮度感覺總是

_____于實(shí)際亮度的，這一特性稱為

_____

。

(10)視力正常的人視覺暫留時(shí)間約為

_____s。

(11)不引起閃爍感覺的最低重復(fù)頻率稱為

_____。

(12)若照射物體的光強(qiáng)度不變，物體的反射性能越好，則物體越

_____。

(13)描述一種色彩需要用

_____、

_____和

_____三個(gè)基本參量。

(14)_____反映彩色光的深淺程度。

(15)飽和度與彩色光中的

_____比例有關(guān)，

_____比例越大，飽和度越低。

(16)色飽和度和色調(diào)合稱為

_____。

(17)當(dāng)兩種顏色混合得到白色時(shí)，這兩種顏色稱為

_____。

(18)譜色曲線上任意一點(diǎn)與E白點(diǎn)的連線稱為

_____。

(19)在XYZ計(jì)色制中系數(shù)

_____的數(shù)值等于合成彩色光的亮度,合成彩色光色度由

_____的比值決定。

(20)在XYZ計(jì)色制中當(dāng)

_____時(shí)，配出等能白光E白。

2.選擇題

(1)下列波長的電磁波不能夠使人眼產(chǎn)生顏色感覺的是（

）。①580nm②680nm③780nm④880nm(2)在白光下呈綠色的紙?jiān)诩t光下應(yīng)該呈（

）。①綠色

②紅色

③白色

④黑色

(3)光源的色溫單位是（

）。①攝氏度

②華氏度

③開氏度

④攝氏度或華氏度

(4)光照度為10-1勒相當(dāng)于（

）。①晴天

②多云

③月光

④星光

(5)彩色三要素是（

）。①紅綠藍(lán)②亮度、色調(diào)和飽和度③色調(diào)、色度和色溫④色調(diào)、色度和飽和度

(6)在彩色電視中，選用的三基色是（

）。①紅、綠、藍(lán)②紫、青、黃