照明技术(颜色)

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1、电视原理第三章主讲:刘红宇第一节、颜色视觉人的视觉器官不但能反映光的强度，而且也能反映光的波长特性。前者表现为亮度的感觉，后者表现为颜色的感觉。颜色是物体的属性，通过颜色视觉，人们能从外界获得更多的信息。1)视网膜的颜色区由于视网膜中央窝部位（黄斑区）和边缘部位的结构不同，视野的中央视觉主要是锥状细胞起作用，边缘视觉主要是杆状细胞起作用。所以视网膜不同区域的颜色感受性也有所不同。具有正常视觉的人，其视网膜中央窝能分辨各种颜色，是全色区。从中央区向外围过渡，锥状细胞减少，杆状细胞增多，对颜色的分辨能

2、力逐渐减弱，直至对颜色的感觉消失。在中央区相邻的外周区，先丧失红、绿色的感受，视觉呈红、绿色盲。在这个区域里，眼睛把红、绿及其混合色看成不同明暗的灰色，而仍保持黄、蓝·颜色感觉。这个区域称为红绿盲区或中间区。在视网膜外周区更外围边缘，对黄、蓝色的感觉也丧失的是全色盲区。在这个区域内，只有明暗感而无颜色感，各种颜色都被看成不同明暗的灰色。另外，视网膜中央部位(2°)被一层黄色素覆盖着。黄色素能降低眼睛对光谱短波端(蓝色)的感受性，而使颜色感发生变化。黄色素在中央窝的密度最大，在视网膜边缘显著降低。这就

3、造成观察小面积颜色和观察大面积颜色的差异。由于每个人中央窝的黄色素密度不同，不同人种的黄色素密度也不同，同时，随着年龄的增长，眼睛的晶状体变黄等因素，所以不同的人的颜色感受性也略有不同。2)颜色辨认颜色视觉正常的人，在明亮条件下能看见光谱的各种颜色的波长和其范围，见上表。颜色与波长的关系，除了光谱上的572nm(黄)、503nm(绿)和478nm(蓝)三点具有固定的关系外，其余波长，光的颜色都受该波长光线强度的影响，即一定波长的光，当强度改变时，所看到的颜色也改变。改变的规律大致是：强度增加时，都略

4、向红色或蓝色变化。光谱颜色随光的强度而变化的这种现象称为贝楚德—朴尔克效应。3）、辩色原理感光细胞中的感光色素(photopigmentorvisualpigment)有4种，其一在杆状细胞上，余三在锥状细胞上。所有感光色素均具有视蛋白(opsin)及发色体(chromophotricgroup，为维生素A衍生物)。不同的视蛋白具有不同的光谱吸收率。最早证明人眼视网膜中具有三种感光色素者为1964年两组美国科学家之研究。视紫红质(rhodpsin)：杆状细胞之视色素，含有暗视白(scotopsin)

5、及维生素A1醛(retinene1)，使人具有暗适应之视色能力。视紫质(iodopsin)：锥状细胞之视色素，含有明视白(photopsin)及维生素A1醛(retinene1)，使人具有明视觉。据波马克与达特诺之研究，视细胞对光的敏感度在光谱上高低不一，呈曲线分布。三种锥状细胞：r,g,br细胞或R细胞：最高感度点在红(橙)色区564nm处g细胞或G细胞：最高感度点在绿色区534nm处b细胞或B细胞：最高感度点在蓝色区420nm处杆状细胞：最高感度点在绿色区约500nm处第二节颜色的特性1)彩色三

6、要素颜色可分为无彩色和彩色两大类。无彩色指白色、黑色和各种深浅不同的灰色，它们可以排列成一个系列，称为黑白系列。白色、黑色和灰色物体对光谱各波长的反射没有选择性，故称它们是中性色。彩色是指黑白系列以外的各种颜色。彩色有三个要素（特性）：亮度（明度）、色调和饱和度。⑴亮度（明度）：是光作用于人眼引起的明暗程度的感觉。在同样照明条件下，依据表现为白色或高透射比的表面的视亮度来判断的某一表面的视亮度。⑵色调：又称色相，表示可见光谱不同波长的辐射在视觉上的属性（颜色的类别），如红、黄、绿、蓝等。光源的色调决

7、定于辐射的光谱组成对人眼所产生的感觉。物体的色调决定于物体对光源的光谱辐射有选择地反射或透射对人眼所产生的感觉。⑶饱和度：表示彩色光在整个色觉(包括无彩色)中的纯度（简单地说就是指颜色的深浅程度或浓度）。可见光谱中各种单色光是最纯的，是最饱和的色彩（100%的饱和度）。当光谱色渗入白光成分愈多时，它就愈不饱和（变浅）。当光谱色渗入很大比例的白光时，在眼睛看来，它就不是彩色光，而是成了白光。当物体表面的反射具有很强的光谱选择性时，这一物体的颜色就具有较高的饱和度。色调与饱和度又合称为色度。⑷彩度在同样

8、照明条件下，一区域根据表现为白色或高透射比的一区域的视亮度比例来判断的颜色丰富程度。2）三基色原理1.3.1三基色原理1、前面讲过人眼的视觉特性，在彩色复现过程中，并不要求恢复原景物辐射(反射或透射)光的光谱成分，而重要的是应获得与原景物相同的彩色感觉。既然与某一单色光相同的彩色感觉，可由具有不同光谱分布的色光的组合所引起。于是想到利用少数几种基本颜色相配，一定可以得到色度不同的多种颜色。那么基本颜色选几种？2、大量实验证明：三个独立色（其中任一基色都不能由其它两基色