TFT平板显示技术：第二章彩色科学与工程

1、1怎样比较两个物体哪个更亮？怎样比较两个物体哪个更亮？怎样比较两个光源哪个发光效率更高？怎样比较两个光源哪个发光效率更高？怎样定量地表述一个物体的颜色？怎样定量地表述一个物体的颜色？怎样定量地区分鲜红色和暗红色的差异？怎样定量地区分鲜红色和暗红色的差异？2v 了解人眼的视觉生理基础。了解人眼的视觉生理基础。v 了解明适应和暗适应。了解明适应和暗适应。v 理解视觉暂留（残留）现象。理解视觉暂留（残留）现象。v 理解三基色原理。理解三基色原理。v 理解色彩再现原理。理解色彩再现原理。色彩学基础色彩学基础3l人眼基本上可以看成是一个包含在巩膜内的不透光暗室。人眼基本上可以看成是一个包含在巩膜内的不透

2、光暗室。l它具有一个由角膜它具有一个由角膜前房水前房水水晶体和玻璃体组成的折水晶体和玻璃体组成的折射光学系统射光学系统它们将入射光线聚焦在眼球后面的视网膜它们将入射光线聚焦在眼球后面的视网膜上形成一个倒像。上形成一个倒像。4l视网膜由一个感光细胞薄层组成视网膜由一个感光细胞薄层组成含有两类感光细胞，即锥含有两类感光细胞，即锥体细胞与杆体细胞，体细胞与杆体细胞，不均匀地分布在视网膜上不均匀地分布在视网膜上。锥体细胞分。锥体细胞分布在视网膜中央，特别是在中央凹部分，而杆体细胞则多分布在视网膜中央，特别是在中央凹部分，而杆体细胞则多分布在较边缘部分。布在较边缘部分。 l这两类细胞的作用不同这两类细胞

3、的作用不同杆状细胞主司明暗的判别，平均约杆状细胞主司明暗的判别，平均约有有1 1亿两千万个细胞，可接受亿两千万个细胞，可接受400400600nm600nm波长的光线，不具波长的光线，不具色彩判别力。色彩判别力。杆形细胞作用相当于高灵敏度杆形细胞作用相当于高灵敏度粗颗粒的黑白粗颗粒的黑白底片底片它在很暗的光照下还能起作用它在很暗的光照下还能起作用但不能区别颜色但不能区别颜色得得到的像轮廓不够清晰到的像轮廓不够清晰l锥状细胞，可接受锥状细胞，可接受400400700nm700nm波长的光线，具辨别色彩的波长的光线，具辨别色彩的能力，但数量只有能力，但数量只有6 6百万个。这也说明了为什么人的眼睛

4、对百万个。这也说明了为什么人的眼睛对明暗对比的判定，要比色彩的变化来的敏感的原因。明暗对比的判定，要比色彩的变化来的敏感的原因。锥形细锥形细胞作用相当于灵敏度比较差胞作用相当于灵敏度比较差颗粒细的彩色底片颗粒细的彩色底片它在较强它在较强的光照下才能起作用，能区别颜色，得到的像的细节较清晰的光照下才能起作用，能区别颜色，得到的像的细节较清晰.5l进入眼睛的光线被视网膜上的杆状进入眼睛的光线被视网膜上的杆状（RodRod）和锥状）和锥状( Cone)( Cone)细胞所接受，并细胞所接受，并产生电子讯号刺激后方的神经细胞层产生电子讯号刺激后方的神经细胞层在精于大脑整合产生视觉影像。在精于大脑整合产

5、生视觉影像。 6l杆体细胞比锥体细胞小一些，它对光的敏感性较锥体杆体细胞比锥体细胞小一些，它对光的敏感性较锥体细胞强约细胞强约500倍，但它不能提供色的信息；倍，但它不能提供色的信息；l在中央凹在中央凹2范围内没有杆体细胞，但离开中央凹以范围内没有杆体细胞，但离开中央凹以外便开始出现杆体细胞，锥体细胞在中央凹处密度最大，外便开始出现杆体细胞，锥体细胞在中央凹处密度最大，杆体细胞在离开中央凹杆体细胞在离开中央凹20的地方密度最大；的地方密度最大；l锥体细胞在和神经的连接上占有优势，中央凹的锥体锥体细胞在和神经的连接上占有优势，中央凹的锥体细胞是一个细胞连接一根神经纤维，而杆体细胞则是许细胞是一个

6、细胞连接一根神经纤维，而杆体细胞则是许多个细胞共用一根神经纤维；多个细胞共用一根神经纤维；l在杆体细胞中有在杆体细胞中有“视紫红质视紫红质”，锥体细胞没有，这种，锥体细胞没有，这种物质在亮光下很快褪色，在弱光下或在黑暗中又逐渐复物质在亮光下很快褪色，在弱光下或在黑暗中又逐渐复原，它与暗适应有关。原，它与暗适应有关。7l人眼从光亮中进入暗室时，在最初的瞬间什么都看不见，人眼从光亮中进入暗室时，在最初的瞬间什么都看不见，逐渐地才适应了黑暗，从而区分出周围物体的轮廓，这逐渐地才适应了黑暗，从而区分出周围物体的轮廓，这就是暗适应。就是暗适应。 l人们从黑暗处走到强光下，开始觉得眩目，睁不开眼睛，人们从

7、黑暗处走到强光下，开始觉得眩目，睁不开眼睛，大约需要经过大约需要经过1min后才能看清楚周围的景物。眼睛这种后才能看清楚周围的景物。眼睛这种由暗到亮的适应过程叫做明适应，在这过程中眼的感受由暗到亮的适应过程叫做明适应，在这过程中眼的感受度降低。度降低。视紫红质视黄醛+蛋白质光暗8 光度学是研究光度测量的科学。在光度学光度学是研究光度测量的科学。在光度学中根据人类视觉器官的生理特性和某些约中根据人类视觉器官的生理特性和某些约定的规范来评价辐射所产生的视觉效应，定的规范来评价辐射所产生的视觉效应，使用单位与人眼生理特性有关。使用单位与人眼生理特性有关。l一般成像系统中，像的亮度不可能大于物一般成像

8、系统中，像的亮度不可能大于物的亮度，即光学系统不能增加亮度。的亮度，即光学系统不能增加亮度。9l光量光量 Q Qv v 单位单位 lmslms l光通量光通量 v v 单位单位 lm lm 流明流明l( (光光) )照度照度 E Ev v 单位单位 lxlxlmmlmm-2-2 勒克斯勒克斯l( (光光) )出射度出射度 M Mv v 单位单位 lmmlmm-2-2l发光强度发光强度 I Iv v 单位单位 cdcdlmsrlmsr-1 -1 (Candela)(Candela)l( (光光) )亮度亮度 L Lv v 单位单位 cdmcdm-2-210 = 立体角的单位叫球面度（sr），1球

9、面度是半径为1米的球面上，1平方米的球面对球心所张的立体角。lAoB(a)sAAr(b)orrl= 2rS平面角和立体角平面角和立体角平面角的单位叫弧度，1弧度是半径为1米的园上，1米长的圆弧对圆心所张的角。11l1.1.光通量光通量( (Luminous Flux)：光源在单位时间内：光源在单位时间内发出的光量，符号为发出的光量，符号为V V，单位为流明（，单位为流明（lmlm）l2.2.发光强度发光强度( (Luminous Intensity)：光源在给定光源在给定方向方向( (，)的单位立体角的单位立体角( () )中辐射的光通量，中辐射的光通量，符号符号I IV V，单位是坎德拉，单

10、位是坎德拉(cd)(cd)。点光源点光源drddI， 单位：坎德拉， srlmcd111其中 2RdSd， 12l流明流明是国际单位制的一个导出单位，定义为：发是国际单位制的一个导出单位，定义为：发光强度为光强度为1 1坎德拉的点光源，在坎德拉的点光源，在1 1球面度立体角内球面度立体角内发射的光通量。如用符号表示可写成：发射的光通量。如用符号表示可写成：1 lm=1 cdsr。 l常见电光源的发光效率发光效率，是指1W的电功率能转化成多少光通量。l19791979年第十六届国际计量大会决定：年第十六届国际计量大会决定：坎德拉坎德拉是一是一光源在给定方向上的发光强度、该光源发出频率光源在给定方

11、向上的发光强度、该光源发出频率为为540 x1012Hz的单色辐射，而且在此方向上的辐的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为射强度为1 1683683瓦特每球面度瓦特每球面度(w(w/ /sr)sr)。13l光通量光通量lm：l40W钨丝灯泡钨丝灯泡 468lml40W日光灯日光灯 2100lml常见光源的大致效率（流明常见光源的大致效率（流明/瓦）瓦）l白炽灯，白炽灯，15; 日光灯，日光灯，50l发光强度发光强度cd：l无月的夜空无月的夜空 10-3；满月；满月 0.25；l钨丝白炽灯钨丝白炽灯 500-1500l地球上看到的太阳地球上看到的太阳 150,00014l3. 光照度光照度(

12、(Luminous) :单位受光面积单位受光面积(S)上所接收的上所接收的光通量数，光通量数，符号为符号为E EV V，单位为勒克斯（，单位为勒克斯（lxlx）l勒克斯定义：勒克斯定义：1 1流明的光通量均匀分布在流明的光通量均匀分布在1 1平方米面平方米面积上的积上的光照度，光照度，1 lx=1 lm/m2。l4. 光亮度光亮度( (Brightness) ：光源在某方向的单位投影：光源在某方向的单位投影面积面积(Scos)上、在单位立体角中辐射的光通量，符上、在单位立体角中辐射的光通量，符号号Lv，单位，单位坎德拉坎德拉每平方米（每平方米（cd/mcd/m2 2 或尼特，即nit）。l常见

13、发光体的亮度（尼特）：常见发光体的亮度（尼特）：太阳表面，太阳表面，2,000,000,000 白炽灯灯丝，白炽灯灯丝，10,000,000眼能习惯的亮度，眼能习惯的亮度，3,000满月表面，满月表面，2,500人眼能比较好的分辨出颜色的亮度，人眼能比较好的分辨出颜色的亮度，1无月夜空，无月夜空，0.000115l照度表，比光通量、发光强度、光亮度照度表，比光通量、发光强度、光亮度更易测量更易测量l常见照度值常见照度值lx：l阳光直射（正午）下阳光直射（正午）下 110,000l晴天有窗室内晴天有窗室内 100-500l办公室工作必需 20-100l满月室外满月室外 0.2l例：若教室例：若教

14、室12mX10m，有，有12个个20W的的日光灯，计算桌面照度日光灯，计算桌面照度16l当外界光消失之后，我们的亮度感觉还会残留一当外界光消失之后，我们的亮度感觉还会残留一段时间，这个现象称为视觉惰性。段时间，这个现象称为视觉惰性。l利用视觉惰性，以周期性的光脉冲对眼睛反复进利用视觉惰性，以周期性的光脉冲对眼睛反复进行刺激时，我们就感到每刺激一次眼睛就会闪现行刺激时，我们就感到每刺激一次眼睛就会闪现一次图像：当刺激频率足够高时，该图像就会变一次图像：当刺激频率足够高时，该图像就会变成稳定的、和光长期刺激时一样的图像。成稳定的、和光长期刺激时一样的图像。l近代电影、电视、显示等正是利用了这一生理

15、上近代电影、电视、显示等正是利用了这一生理上的特点才发展起来的。的特点才发展起来的。l视觉细胞在外界光作用之下其视敏物质经过曝光视觉细胞在外界光作用之下其视敏物质经过曝光染色过程是需要时间的，因此极短时间的光脉冲染色过程是需要时间的，因此极短时间的光脉冲给我们的感觉不如亮度相同的恒定光那么亮。给我们的感觉不如亮度相同的恒定光那么亮。17l视觉惰性能够被加以利用的关键原因是在外界光视觉惰性能够被加以利用的关键原因是在外界光脉冲作用之下，亮度在眼睛里建立得快、消失得脉冲作用之下，亮度在眼睛里建立得快、消失得慢，这个现象叫做视觉残留。慢，这个现象叫做视觉残留。l视觉残留时间受如下一些因素影响：视觉残

16、留时间受如下一些因素影响：l(1)(1)由弱的发光物体所得到的后像消失较快，而由由弱的发光物体所得到的后像消失较快，而由强的光刺激所引发的后像则可持续较长时间；强的光刺激所引发的后像则可持续较长时间；l(2)(2)刺激光作用时间越长，后像持续的时间也越长；刺激光作用时间越长，后像持续的时间也越长；l(3)(3)不同色光的刺激，后像延续时间不同，黄色光不同色光的刺激，后像延续时间不同，黄色光的后像消失得最快。的后像消失得最快。18l一般正常人眼睛的视觉残留时间约为一般正常人眼睛的视觉残留时间约为0 01s1s左右。左右。l在阴极射线管在阴极射线管(CRT)(CRT)显示设备中，电子束打到荧光屏显

17、示设备中，电子束打到荧光屏上时就出现一个亮点，给人一个时间极短的光脉冲。上时就出现一个亮点，给人一个时间极短的光脉冲。如果此亮点在荧光屏上高速运动，由于眼睛的视觉如果此亮点在荧光屏上高速运动，由于眼睛的视觉残留作用，所看到的就是一幅完整的图形。残留作用，所看到的就是一幅完整的图形。l为了看到稳定的图形，不但要求亮点在荧光屏上的为了看到稳定的图形，不但要求亮点在荧光屏上的运动速度足够高，而且还要进行不断地重复，即刷运动速度足够高，而且还要进行不断地重复，即刷新。如果刷新的间隔时间太长，以至于前一次在眼新。如果刷新的间隔时间太长，以至于前一次在眼睛里残留的图像快要消失了才进行重复，就会感到睛里残留

18、的图像快要消失了才进行重复，就会感到一明一暗的闪烁现象，因此刷新的时间间隔一明一暗的闪烁现象，因此刷新的时间间隔( (也叫做也叫做刷新周期刷新周期) )不能太长。不能太长。l正好使人感到不闪烁的刷新频率称为临界闪烁频率正好使人感到不闪烁的刷新频率称为临界闪烁频率(Critical Fusion Frequency)(Critical Fusion Frequency)，简记为，简记为CFFCFF。19l在在CRTCRT显示系统中，荧光粉本身也有一定的惰性。显示系统中，荧光粉本身也有一定的惰性。其表现为：当受到电子束轰击时，其光输出按指数其表现为：当受到电子束轰击时，其光输出按指数规律较快地增长

19、到最大值；当电子束停止轰击时，规律较快地增长到最大值；当电子束停止轰击时，其光输出并不立即停止，而是按指数规律慢慢地衰其光输出并不立即停止，而是按指数规律慢慢地衰减。这种现象叫做荧光粉的余辉。减。这种现象叫做荧光粉的余辉。l因此，临界闪烁频率不但与人的视觉惰性有关，而因此，临界闪烁频率不但与人的视觉惰性有关，而且也与荧光粉的特性有关。且也与荧光粉的特性有关。l另外，眼睛对亮度感觉的敏锐程度与平均亮度水平另外，眼睛对亮度感觉的敏锐程度与平均亮度水平有关，而造成闪烁现象的实质又是由于在图像的某有关，而造成闪烁现象的实质又是由于在图像的某一像素上因电子束前一次轰击在视网膜上所感觉到一像素上因电子束前

20、一次轰击在视网膜上所感觉到的亮度与这一次轰击所感觉到的亮度之间已能发觉的亮度与这一次轰击所感觉到的亮度之间已能发觉出差异。出差异。l当平均亮度水平较高时，眼睛对亮度差异的鉴别能当平均亮度水平较高时，眼睛对亮度差异的鉴别能力也高。可见临界闪烁频率与平均亮度水平也是有力也高。可见临界闪烁频率与平均亮度水平也是有关的。关的。20l临界闪烁频率还与亮度变化幅度有关，亮度变临界闪烁频率还与亮度变化幅度有关，亮度变化幅度越大，闪烁频率越高。化幅度越大，闪烁频率越高。l另外相继两幅画面本身的亮度分布和颜色、观另外相继两幅画面本身的亮度分布和颜色、观看者到画面的距离以及环境条件等也都对临界看者到画面的距离以及

21、环境条件等也都对临界闪烁频率有影响。闪烁频率有影响。l总而言之，闪烁是一个复杂的现象，它与许多总而言之，闪烁是一个复杂的现象，它与许多物理量以及观察者的特性都有关。物理量以及观察者的特性都有关。l 对于重复频率在临界闪烁频率以上的光脉冲，对于重复频率在临界闪烁频率以上的光脉冲，人眼不再感觉到闪烁。人眼不再感觉到闪烁。2122l研究证明研究证明, ,在视网膜中含有三种不同的光谱敏感视色素，在视网膜中含有三种不同的光谱敏感视色素，分别存在于三种视锥细胞中：红视锥细胞分别存在于三种视锥细胞中：红视锥细胞( (吸收峰值为吸收峰值为575nm)575nm)、绿视锥细胞、绿视锥细胞(540nm)(540n

22、m)和蓝视锥细胞和蓝视锥细胞(450nm)(450nm)。l视网膜上的三种独立的锥状感色细胞有选择地吸收光视网膜上的三种独立的锥状感色细胞有选择地吸收光谱中不同波长的辐射，同时每一细胞又可单独产生白谱中不同波长的辐射，同时每一细胞又可单独产生白与黑的反应。在强作用下产生白的反应，无外界刺激与黑的反应。在强作用下产生白的反应，无外界刺激时是黑的反应。时是黑的反应。l在把锥状细胞的感受向视觉神经中枢传递的过程中，在把锥状细胞的感受向视觉神经中枢传递的过程中，三种反应又重新组合，最后形成三对对立的神经反应，三种反应又重新组合，最后形成三对对立的神经反应，即红或绿、黄或蓝、白或黑反应。即红或绿、黄或蓝

23、、白或黑反应。23l人的辨别颜色的能力在不同波长是不同的.光谱各部位的颜色辨认阈限24l在明视觉条件下，人眼对在明视觉条件下，人眼对380-780nm可见光谱范围可见光谱范围的不同波长的辐射，即各种色光，具有不同的感的不同波长的辐射，即各种色光，具有不同的感受性。对于等能量的各色光，人眼觉得黄绿色最受性。对于等能量的各色光，人眼觉得黄绿色最亮，其次是蓝、紫，最暗的是红色。亮，其次是蓝、紫，最暗的是红色。l人眼对颜色细节的分辨能力远比对亮度细节分辨人眼对颜色细节的分辨能力远比对亮度细节分辨力低。力低。l人眼对不同色调细节的分辨力也不相同。人眼对不同色调细节的分辨力也不相同。l基于人眼分辨彩色细节

24、的能力很差这一事实，在基于人眼分辨彩色细节的能力很差这一事实，在彩色电视系统中传送彩色图像时细节部分可以只彩色电视系统中传送彩色图像时细节部分可以只传送黑白图像，而不传送彩色信息，传送黑白图像，而不传送彩色信息，并配以亮度并配以亮度细节细节, , 这就是利用大面积着色原理以节省传输频带这就是利用大面积着色原理以节省传输频带的依据。的依据。25l颜色有三大特性，即：颜色有三大特性，即：明度、色调明度、色调和和饱和度饱和度，也称，也称为彩色参量。这三个参量在视觉中组成一个统一的为彩色参量。这三个参量在视觉中组成一个统一的总效果，并严格地描述了彩色光。总效果，并严格地描述了彩色光。l色调色调表征不同

25、颜色特征的量，反映颜色的类别，如表征不同颜色特征的量，反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等，是颜色彼此区分的特性。红色、绿色、蓝色等，是颜色彼此区分的特性。l指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的，指在物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的，不同波长产生不同颜色的感觉。不同波长产生不同颜色的感觉。l彩色最重要的特征，它决定了颜色本质的基本特征。彩色最重要的特征，它决定了颜色本质的基本特征。26l明度明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应，是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应，它的大小是由物体它的大小是由物体反射系数反射系数来决定的，反射系数越来决定的，反射系数越大，则物体的明度越

26、大，反之越小。大，则物体的明度越大，反之越小。l明度是人眼直接感受到的物体明亮程度，可描写人明度是人眼直接感受到的物体明亮程度，可描写人眼主观亮度感觉。眼主观亮度感觉。l表征颜色的明亮程度，表征颜色的明亮程度，是光作用于人眼时所引起的是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，是指色彩明暗深浅的程度，也可明亮程度的感觉，是指色彩明暗深浅的程度，也可称为色阶称为色阶。一般来说，彩色光能量大则显得亮。一般来说，彩色光能量大则显得亮。（亮度、反射率、透过率越大，明度越高。）（亮度、反射率、透过率越大，明度越高。）l同一物体同一物体因受光不同会产生明度上的变化；强度相因受光不同会产生明度上的变化；强度相同

27、的不同色光，亮度感不同同的不同色光，亮度感不同。27l饱和度饱和度是指彩色光所呈现的颜色的深浅程度是指彩色光所呈现的颜色的深浅程度( (或浓或浓度度) )。指一个颜色的鲜明程度。指一个颜色的鲜明程度, ,是颜色色调的表现程是颜色色调的表现程度，它取决于波长范围的狭窄性度，它取决于波长范围的狭窄性( (即纯度即纯度) )。l光谱色光谱色指从指从380380770nm770nm可见光波长范围内的单色光可见光波长范围内的单色光所对应的颜色所对应的颜色, ,不同波长的光在人的视觉上呈现不不同波长的光在人的视觉上呈现不同的色感。同的色感。l饱和度饱和度是指颜色接近光谱色的程度。一种颜色越接是指颜色接近光

28、谱色的程度。一种颜色越接近光谱色，其饱和度越好。对于同一色调的彩色光，近光谱色，其饱和度越好。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色就越深，或越纯。其饱和度越高，颜色就越深，或越纯。l在物体反射光的组成中，白色光越少，则它的色彩在物体反射光的组成中，白色光越少，则它的色彩饱和度越大。饱和度越大。l淡色的饱和度比浓色要低一些；饱和度还和亮度有淡色的饱和度比浓色要低一些；饱和度还和亮度有关，同一色调越亮或越暗越不纯关，同一色调越亮或越暗越不纯。282929 非彩色是指白色、黑色和各种深浅不同的灰色。 只有明度值的差别，没有色调和饱和度，只有灰度等级。 对光谱各波长的反射没有选择性，它们是中性色。

29、 彩色是指白黑系列以外的各种颜色。颜色颜色非彩色非彩色彩色彩色30l如果两种颜色混合得如果两种颜色混合得到白色或灰色，那么到白色或灰色，那么这两种颜色就是互补这两种颜色就是互补色。色。l由图可见，与颜色环由图可见，与颜色环圆心对称的圆周上的圆心对称的圆周上的任何两种颜色都是互任何两种颜色都是互补色补色白色31l不同颜色混合在一起，能产生新的颜色，这种方法称为不同颜色混合在一起，能产生新的颜色，这种方法称为混色法。混色法。得到混合色的方法有两种，即得到混合色的方法有两种，即相加混色相加混色法和法和相相减混色减混色法。法。l相加混色相加混色是各分色的光谱成分相加，是各分色的光谱成分相加，以红、绿、

30、蓝作为以红、绿、蓝作为三种基色，全部光色都可以由红、绿、蓝三基色以适当三种基色，全部光色都可以由红、绿、蓝三基色以适当的比例混合而得到。的比例混合而得到。彩色彩色显示屏基本都是显示屏基本都是利用红、绿、利用红、绿、蓝三基色相加产生各种不同的彩色。蓝三基色相加产生各种不同的彩色。l相减混色相减混色中存在光谱成分的相减，中存在光谱成分的相减，物体呈现的颜色是物物体呈现的颜色是物体吸收了一定波长的光线以后所余下的光线的色调。体吸收了一定波长的光线以后所余下的光线的色调。在在彩色印刷、绘画和电影中就是利用相减混色。彩色印刷、绘画和电影中就是利用相减混色。l红绿黄红绿黄 红蓝紫红蓝紫 蓝绿青蓝绿青 红蓝

31、绿白红蓝绿白32l减色法的三原色是青、紫、减色法的三原色是青、紫、黄，它们是相加三原色红、黄，它们是相加三原色红、绿、蓝的补色。绿、蓝的补色。l彩色影片的画面是由黄、紫、彩色影片的画面是由黄、紫、青三种影片染料按减色法原青三种影片染料按减色法原理构成。理构成。l它们采用了颜色料，白光照它们采用了颜色料，白光照射在颜色料上后，光谱的某射在颜色料上后，光谱的某些部分使被吸收，而其他部些部分使被吸收，而其他部分被反向或透射，从而表现分被反向或透射，从而表现出某种颜色。出某种颜色。l混合颜料时，每增加一种颜混合颜料时，每增加一种颜料，都要从白光中减去更多料，都要从白光中减去更多的光谱成分，因此，颜料混

32、的光谱成分，因此，颜料混合过程称为相减混色。合过程称为相减混色。33红红白蓝绿白蓝绿黄紫黄紫 绿绿白蓝红白蓝红黄青黄青 蓝蓝白绿红白绿红紫青紫青 黑黑=白蓝绿红白蓝绿红黄紫青黄紫青34CIE标准色度系统 物体颜色是光刺激人的视觉器官产生的反应，要将观察者的颜色感觉数字化，国际照明委员会(CIE)规定了一套标准色度系统，称为CIE标准色度系统，这一系统是近代色度学的基本组成部分，是色度计算的基础，也是彩色复制的理论基础之一。CIE标准色度学系统是一种混色系统，是以颜色匹配实验为出发点建立起来的。用组成每种颜色的三原色数量来定量表达颜色。35l把两个颜色调整成视觉上相同或相等的方法称之把两个颜色调

33、整成视觉上相同或相等的方法称之颜色匹配颜色匹配l以三原色以三原色R(700nm)；G(546.1nm)；B(435.8nm)匹配等能匹配等能白光白光( (匹配相同能量各波长的光谱色匹配相同能量各波长的光谱色) )36三刺激值在颜色匹配中，用于颜色混合以产生任意颜色的在颜色匹配中，用于颜色混合以产生任意颜色的三种颜色叫做三种颜色叫做三原色三原色 。通常加色混色中使用红、绿、通常加色混色中使用红、绿、蓝三种颜色光为三原色是为了得到最多的混合色。蓝三种颜色光为三原色是为了得到最多的混合色。颜色匹配实验中，当与待测色达到色匹配时所需要颜色匹配实验中，当与待测色达到色匹配时所需要的三原色的数量，称为的三

34、原色的数量，称为三刺激值三刺激值，记作，记作R R、G G、B B。一种一种颜色与一组颜色与一组R R、G G、B B值相对应，值相对应，R R、G G、B B值相同的颜色，值相同的颜色，颜色感觉必定相同颜色感觉必定相同。光谱三刺激值光谱三刺激值: :匹配等能光谱色的三原色数量匹配等能光谱色的三原色数量。用符号，用符号， 表示。表示。37色度坐标和色度图 三原色各自在三原色各自在R+G+BR+G+B总量中的相对比例叫做总量中的相对比例叫做色度坐标色度坐标，用符号用符号r r，g g，b b来表示。来表示。 1. 1.选择三原色：选择三原色：700700nm(R)nm(R)、546.1nm(G)

35、546.1nm(G)、435.8nm(B)435.8nm(B)、确定三原色单位：、确定三原色单位：将相加匹配出等能白光将相加匹配出等能白光( (E E光源光源) )时三原色各自的数量时三原色各自的数量定为三原色的单位。即从色彩角度，三原色等量定为三原色的单位。即从色彩角度，三原色等量（R=G=B=1)R=G=B=1)混合得到白光。混合得到白光。38色度图可用来表示所有色度图可用来表示所有颜色的色度特性。颜色的色度特性。 色度图中心为白点色度图中心为白点（非彩色点），光谱轨（非彩色点），光谱轨迹上的点代表不同波长迹上的点代表不同波长的光谱色，是饱和度最的光谱色，是饱和度最高的颜色，越接近色度高的

36、颜色，越接近色度图中心（白点），颜色图中心（白点），颜色的饱和度越低。的饱和度越低。 围绕色度图中心不围绕色度图中心不同的角度，颜色的色调同的角度，颜色的色调不同。不同。39l实验发现：人眼的视觉响应取决于红、绿、蓝三分实验发现：人眼的视觉响应取决于红、绿、蓝三分量的代数和。量的代数和。l它们的比例决定了彩色视觉。它们的比例决定了彩色视觉。l亮度在数量上等于三基色的总和。亮度在数量上等于三基色的总和。l由于人眼的这一特性，可在色度学中应用代数法则。由于人眼的这一特性，可在色度学中应用代数法则。 白光白光(W)可由红可由红(R)、绿、绿(G)、蓝、蓝(B)三基色相加而得，三基色相加而得，它们的光通量比例为它们的光通量比例为 R：G：B 1：4.5907：0.0601 4040l加入明度考虑加入明度考虑l考虑考虑完全反射漫射体白物完全反射漫射体白物体色刺激的亮度因子体色刺激的亮度因子等等4142l为为了实现相加混色，除了将三种不同的基色，同时了实现相加混色，除了将三种不同的基色，同时投射到某一全反射面产生相加混色外，还可以利用投射到某一全反射面产生相加混色外，还可以利用人眼的某些视觉特性实现相加混色。人眼的某些