色彩的基本知識總結(jié)

1、色彩的基本知識介紹 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 相關計算原理相關計算原理 色彩表現(xiàn)的機理1 顏色來源于光,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，如燈、太陽、發(fā)光、發(fā)光的物面等的物面等。光源輻射的多個單色光對應的輻射能量不同，引起的顏色視覺不同。 物體色：當光源作用在物體上，通過物體的吸收、透射，最終由物體反射給觀察者，再由觀察者作出視覺反應。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，某一種光的顏色對應著一定的頻率。一般的，用真空中的波長表示。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特性，是顏色的三個特性，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用中，常用色溫或相關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為淡藍色。2）顯色性光源顯色的優(yōu)劣用顯色指數(shù)定量來評價。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彩色和有彩色無彩色和有彩色兩大類： 無彩色：黑 灰 白三色。當物體表面的光反射比在80-90%以上時，物體為白色；反射比均在4%以下時，物體為黑色。 無彩色只有無彩色只有明度明度特性！特性！ 發(fā)光物體發(fā)光強度越高，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 同色異譜指顏色相同而光譜組成不同兩個光譜反射率不

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；在商場的白熾燈/LED燈具下精心挑選的衣服顏色走到太陽光下有時會發(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：兩個樣品的光譜曲線至少有三個交點 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，是因為700nm是可見光譜的紅色末端，546.1nm和435.8nm是兩個較為明顯的汞亮線譜，三者都比較容易的精確產(chǎn)生出來。標準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、光譜色匹配實驗結(jié)果（2視場）得出的，即是從實驗得出從實驗得出的！該坐標系的缺陷是該坐標系的缺陷是：用于標定光譜色的原色出現(xiàn)負值出現(xiàn)負值，計算不方便，且不便于理解)(x)(x)(y)(z2 1931年CIE-XYZ系統(tǒng)在CIE RGB系統(tǒng)的基礎上，改用三個設想的原色X、Y、Z建立的新的色度圖。 CIE1931標準色度觀察者光譜三刺激值這里規(guī)定： 與明視覺光譜光效率函數(shù)一致。)(y)(x)(y)(z分別代表匹配各波長等能光譜刺激所需要的紅（645.2nm）、綠(526.3nm)、藍（444.4nm）三原色的量。該標準系統(tǒng)適用于2 2視場視場的中央視覺觀察條件（視場范圍1-4）主要是中央窩錐體細胞起

7、作用。三刺激值XYZ的計算原理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)定的標準照明規(guī)定的標準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（非彩色點）2）邊緣軌跡上的點代表不同波長的光譜色，飽和度最高。越接近色品圖中心（白點），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光譜坐標點的直線不

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色坐標與三刺激值的關系：3 1964年CIE補充色度學系統(tǒng)由觀察者在10視場的實驗條件下總結(jié)出來的1010o o標準觀察者標準觀察者1010o o標準觀察者標準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量與計算中要根據(jù)觀察視場大小，選擇對應的標準色度數(shù)據(jù)（光譜三刺激值）來代表人眼的平均顏色視覺特性。 各種三刺激值XYZ的計算方法 以1931年CIE-XYZ系統(tǒng)為例 zSkZySkYxSkX ySk100ZYXYyZYXXx色品坐標1 1 光源光源顏色三刺激值的計算：顏色三刺激值的計算：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算：三刺激值的計算： zSkZySkYxSkX)()()( ySk100ZYXYyZYXXx色品坐標其中： 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算：三刺激值的計算：總結(jié)：總結(jié)： 為了計算光源色