色彩空间与色度学基础课件

1、三原色等量叠加：Red+Green=YellowRed+Blue =MagentaGreen+Blue=CyanRed + Green + Blue = White700 546.1 435.8 nmRGBYMCW 色光连续变化规律由两种色光组成的混合色中，如果一种色光连续变化，混合色的外貌也连续变化。 可以通过色光的不等量混合实验观察到这种混合色的连续变化。红光与绿光混合形成黄光，若绿光不变，改变红光的强度使其逐渐减弱，可以看到混合色由黄变绿的各种过渡色彩，反之，若红光不变，改变绿光的强度使其逐渐减弱，可以看到混合色由黄变红的各种过渡色彩。补色律 每一个色光都有一个相应的补色光，某一色光与其

2、补色光以适当比例混合，便产生白光，最基本的互补色有三对：红-青，绿-品红，蓝-黄。 补色的一个重要性质：一种色光照射到其补色的物体上，则被吸收。如用蓝光照射黄色物体，则呈现黑色。中间色律 任何两种非补色光混合，便产生中间色。其颜色取决于两种色光的相对能量，其鲜艳程度取决于二者在色相顺序上的远近。亮度相加律 由几种色光混合组成的混合色的总亮度，等于组成混合色的各种色光亮度的总和。这一定律叫作色光的亮度相加律。色光的亮度相加规律，体现了色光混合时的能量叠加关系，反映了色光加色法的实质。代替律 颜色外貌相同的光，不管它们的光谱成份是否一样，在色光混合中都具有相同的效果。凡是在视觉上相同的颜色都是等效

3、的，即相似色混合后仍相似。三原色等量叠加：Yellow + Magenta = RedYellow + Cyan = GreenMagenta + Cyan = BlueYellow + Magenta + Cyan = BlackYMCRGBK色料三原色黄（Y） 品红（M） 青（C）黄、品红、青三原色油墨选择性吸收的呈色原理补色律 每一种色光都有相应的补色光，某一色光与其补色光以适当比例混合，便产生白光。 最基本的互补色有三对： 红 - 青 绿 - 品红 蓝 - 黄 色光加色法色料减色法三原色R、G、BY、M、C呈色基本规律(R)+(G)= (Y)(R)+ (B)= (M)(G)+(B)=(

4、C)(R)+(G)+ (B)=(W)(Y)+(M)(R)(Y)+(C)(G)(M) +(C)(B)(M) +(C)+ (Y)=（Bk）实质色光相加，能量相加，越加越亮色料相加，能量减弱，越加越暗效果明度增大明度减小呈色方法视觉器官内的加色混合视觉器官外的加色混合 静态混合 动态混合色料掺合透明色层的叠合补色关系互补色光相加，形成白光互补色料相加，形成黑色主要用途颜色测量、彩色电视、剧场照明彩色绘画、彩色印刷、彩色摄影、彩色印染加色法 Vs 减色法把两种颜色调节到视觉上相同或相等的过程叫作颜色匹配。颜色匹配实验CIE1931 RGB表色系统 根据莱特和吉尔德分别颜色匹配实验的结果，取其光谱三刺激

5、值的平均值，作为该系统的光谱三刺激值，全部的光谱三刺激值又常称为“标准色度观察者”。 CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色(380780nm） 进行的专门性颜色混合匹配实验得到。 国际照明委员会（CIE）规定：红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm。Z()y()x()x()CIE1931 XYZ光谱三刺激值响应曲线入(mm)光谱三刺激值色度坐标480-0.049390.039140.14494-0.36670.29061.0761530-0.071010.203170.00549-0.51591.4761

6、0.03987000.004100.000000.000001.00000.000000.00000 r+g+b=1色度坐标CIE1931 XYZ系统和CIE1931 RGB系统色度坐标的转换关系 基于上述光谱色度坐标，由下式计算光谱三刺激值：S（）: 光源相对光谱能量（功率）分布（查表）R（）: 物体色基于特定波长的反射率：特定波长色光的三刺激值（查表） Yxy物体三刺激值 物体三刺激值YxyCIE Lab均匀颜色空间X Y Z：颜色样品的三刺激值X0 Y0 Z0：CIE标准照明体的三刺激值L*称为心理计量明度 锥体细胞的黑白反映a* 心理计量色度 锥体细胞的红绿反映b* 心理计量色度 锥体

7、细胞的黄蓝反映 用空间直角坐标系描述，L表示明度，取值从0（黑）到100（白）；a和b表示颜色类别，取值可正可负，且没有确定的最大值。 a轴和b轴处于同一水平面，其原点为消色（所有色彩的色度数据只要满足a=b=0就是无彩色）， L轴与a-b平面垂直，故又称为灰度轴或消色轴。 一个颜色在a-b平面上的位置决定它的色相和饱和度。饱和度就是该颜色到无彩色点的距离，距离越大，颜色越鲜艳；色相则取决于它与无彩色点的相对距离。ba黄蓝0绿青红品红a*b*L*00abhCba0第1象限a0，b0第2象限a0第4象限a0，b0第3象限a0，b0，b0）第象限（a0）第象限（a0，b0，b0）正负偏黄偏红偏绿偏

8、黄偏蓝偏绿偏红偏蓝例 颜色1：L1=60.0；a1=-37.6；b1=-19.4 颜色2： L2=61.5；a2=-39.0；b2=-19.0 印前领域，有3种最重要的色彩空间： CIE色彩空间、RGB加色空间、CMYK减色空间。CMYK减色空间基础：通过黄、品红、青三原色料，叠加成各种颜色，合成的颜色比原色料暗；使用范围：适用于打印机、印刷机；特点： 实际上，只用C、M、Y三种色料合成黑色达不到理想效果，而生成偏棕色的灰色。因此，常用黑墨代替由C、M、Y三色生成的黑色成份。Lab色彩空间 其中，L通道表示亮度，a、b通道值分别表示从品红到绿色，从黄色到蓝色的色彩范围。HSB和HLS色彩空间 HSB和HLS色彩空间，基于颜色的三个心理属性描述： 色相（色调）： H 饱和度（彩度）：S 亮度：B 又称为艺术色空间。显示器与油墨的色域油墨所能表现的颜色的总