色彩原理与应用-第二章-颜色视觉

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1、色彩原理与应用马桃林mtl1968@whu.edu.cn武汉大学印刷与包装系第二章颜色视觉常见的人眼视觉现象，包括：视网膜的颜色区颜色辨别颜色适应颜色的恒常性颜色对比色弱与色盲边界对比颜色错觉颜色的距离颜色的味觉颜色视觉是比较复杂的，它不仅取决于颜色刺激，还与观察对象、方法、条件和观察者心理生理因素有关，导致颜色感觉并不能与颜色测量结果完全一致。了解各种颜色视觉现象对我们正确运用颜色至关重要。一、视网膜的颜色区◇视网膜的颜色视觉主要是锥体细胞起作用；◇锥体细胞主要集中在视网膜的中央凹部位；◇边缘视觉视锥细胞和视杆细胞细胞同时起作用；◇不同

2、色素细胞的分布区域有所差异；（见图）◇白色视野最大、其次是黄蓝色、红绿色视野最小；（见图），因此观察及测量颜色时必须考虑视场角度的问题；二、颜色辨别1、贝楚德-朴尔克效应贝楚德-朴尔克效应：这种颜色随着光强度变化而变化的现象叫做贝楚德-朴尔克效应（朴金耶效应或贝左尔克-布吕克）。◇对于某些波长的单色光，眼睛对其的颜色感觉随光强度增加而变化。一般情况下，同一波长的光对应着一个固定的颜色，但是随着光强的变化，波长所对应的颜色也发生变化。◇如图2-12所示，随着光强度的增强，各种波长在视觉感受上大多是向红色或蓝色的方向上变化，而只有572nm的黄色、503nm的绿色

3、和478nm青色不发变化。照度（lx）2000黄绿青蓝100040010020675650625600575550525500475450波长（nm）各种波长的恒定颜色线2、辨认阈限辨认阈限：人的视觉在辨认波长的微小变化方面的能力称为辨认阈限。◇在可见光谱中，从红色端到紫色端，人眼的辨别能力是不一样的。◇人眼对光波变化最敏感的部位在490nm的青绿色光及590nm的橙黄色光附近，波长有1～2nm的改变，人的视觉器官便会有不同的颜色感受。对于540nm的绿色光谱段需要有2～3nm的波长变化人眼才可以对颜色有所区别。最不敏感的部位在可见光谱的两端，人眼对波长变化的

4、反应能力近乎迟钝。辨认阈限值（nm）6420λ（nm）420460500540580620660人眼对不同波长颜色的辨认阈限三、颜色适应颜色适应：由于环境光对眼睛的持续作用，致使眼睛对环境光产生一定的抵消作用，而使颜色视觉受影响的现象称作色适应。色适应包括亮度适应和颜色适应。１、亮度适应瞳孔缩小明适应：暗环境亮环境杆体细胞锥体细胞瞳孔放大暗适应：亮环境暗环境锥体细胞杆体细胞（1）暗适应概念当人们由光亮的地方转移到黑暗的地方时，起初视觉感受性很低，然后逐渐提高。在黑暗中视觉的感受性逐步递增的过程称为暗适应。（45分钟完全暗适应）（2）暗适应的两种生理过程瞳孔大小

5、的变化：从光亮处进入黑暗的环境，瞳孔的直径可以从2mm扩大到8mm，使进入眼睛的光线增加到16倍，但是这一适应范围是有限的。视网膜感光化学物质的变化：在黑暗中由中央视觉转边缘视觉，杆体细胞代替锥体细胞工作；杆体细胞中感光化学物质的变化。红色光只对于视锥细胞起作用，对视杆细胞不起作用，不阻碍视杆细胞的暗适应过程。在视杆细胞中有一种叫做视紫红质的感光化学物质，受到光的刺激时它会被“漂白”，感受不到光色。而当进入到黑暗环境时，视紫红质又重新合成从而恢复原有的作用。视觉的暗适应过程与视紫红质重新合成的速度相适应。经过45分钟之后，人眼达到完全的暗适应。暗适应曲线可见光

6、中的红色光只对视锥细胞起作用，而视杆细胞不受红光的影响，也就是说视杆细胞中的视紫红质不被红色所“漂白”，所以红色光不阻碍视杆细胞的暗适应过程。例如在暗室中工作的人，去光亮环境时戴上一付红色眼镜，等再次回到暗室时，就不需要重新暗适应。重要的信号灯、车辆的尾灯、驾驶舱的仪表盘等采用红光，也是同一道理。（3）明适应概念由于较强光线的连续作用，而引起视网膜对光刺激的敏感度下降，称为明适应。（明适应过程比暗适应过程通常要快得多，一般只需1分钟左右的时间便可以基本上完成。）（4）闪光盲闪光盲就是在高强度的光刺激作用下引起的暂时性眼睛的敏感度下降。在月夜，机能性的闪光盲将维

7、持5分钟或更长的时间。例如汽车在夜间运行时，若遇到对面车灯太亮，将会引起视觉功能的暂时性下降而妨碍正常操作。2、颜色适应在明视觉状态下，视觉系统处在不同颜色的环境下造成的颜色视觉变化叫做颜色适应。颜色适应过程是这样的：人眼对某一颜色光适应以后，对适应颜色产生抵消作用，再去观察另一物体颜色时，缺少了被抵消的颜色感觉，而是带有与适应色光补色的感觉，需要经过一段时间适应后才能部分获得原有的颜色感觉。颜色适应白炽灯照明下的颜色效果荧光灯照明下的颜色效果四、颜色恒常性颜色恒常性：外界条件发生了一定范围的变化后，人们对物体的颜色感觉仍保持相对不变的特性，这就是颜色恒常性。

8、记忆色：凡是由人的记忆调整而得到的正确