光电测试技术-第2章 色度和光度测试技术ppt课件.ppt

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1、光电测试技术哈尔滨工业大学第2章色度和光度测试技术7/30/20211概述色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的学科。颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等一样都是外界刺激使人的感觉器官产生的感觉。色度学是研究颜色度量和评价方法的学科，是以光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。现代色度学，是一门实验性非常强的学科。7/30/20212§2-1色度学的基本概念和实验定律7/30/20213§2-1色度学的基本概念和实验定律1．格拉斯曼(H.Grassman)颜色混合定律格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于

2、1854年归纳总结出几条实验规律，它是建立现代色度学的基础。1．1颜色的属性明度是指人眼对物体的明暗感觉。色调是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。彩度表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称饱和度。物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。7/30/20214§2-1色度学的基本概念和实验定律1．格拉斯曼(H.Grassman)颜色混合定律1.2补色律和中间色律在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续地变化。由此导出两个定律：

3、补色律和中间色律。补色律每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当比例混合，便产生白色或灰色；以其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色。中间色律任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。7/30/20215§2-1色度学的基本概念和实验定律1．格拉斯曼(H.Grassman)颜色混合定律1.3代替律代替律相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。如果颜色A=颜色B，颜色C＝颜色D，那么颜色A＋颜色C=颜色B+颜色D根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代

4、替所需要的各种颜色。它是一条非常重要的定律。1.4亮度相加律亮度相加律混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。以上所说的格拉斯曼颜色混合定律是色度学的一般规律，适用于各种颜色的相加混合，但是这些规律不适用于染料或涂料的混合，因为染料和涂料的混合是颜色光的相减过程。7/30/20216§2-1色度学的基本概念和实验定律2．色度学中的基本概念2．1三原色把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫颜色匹配。在颜色匹配实验中，为匹配得到某一种颜色，一般需要三种颜色就可以达到匹配目的。通常称在颜色匹配实验中选取的三种颜色为三原色。三原色可

5、以任意选定；但是三原色中任何一种原色不能由另外两种原色相加混合得到；最常用的是红、绿、蓝三原色。由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，而不能表示它的光谱组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一样，但是它们的光谱组成成分却不一样，这种情况称之为同色异谱。7/30/20217§2-1色度学的基本概念和实验定律2．色度学中的基本概念2.2三刺激值色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三原色的量，称为颜色的三刺激值。三刺激值不是用物理单位来量度的，而是用色度学的单位来量度。具体规定为：在3

6、80～780nm的可见光波长范围内，各种波长的辐射能量均相等时，称为等能光谱色。由其构成的白光称等能白光，简称E光源。等能白光的三刺激值是相等的，且均定为一个单位。假定用红、绿、蓝作为三原色，匹配等能白光所需的三原色的光通量分别为lR、lG、lB，则红、绿、蓝三种原色的各为1个单位刺激值分别对应于lR、lG、lB流明的红、绿、蓝三原色的光通量。又例如：用FR流明的红光（R）、FG流明的绿光（G）和FB流明的蓝光（B）匹配出FC流明的色光（C），其能量方程为FC（C）＝FR（R）＋FG（G）＋FB（B）其颜色方程为C（C）＝R（R）＋G（

7、G）＋B（B）上式的含义是用R个单位的红原色、G个单位的绿原色、B个单位的蓝原色混合相加可匹配出C个（C）单位的C颜色。它们就是C的三刺激值7/30/20218§2-1色度学的基本概念和实验定律2．色度学中的基本概念2.3光谱三刺激值或颜色匹配函数用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不例外。匹配等能光谱色所需三原色的量叫作光谱三刺激值，也叫作颜色的匹配函数。对于不同波长的光谱色，其三刺激值显然是波长的函数。用红、绿、蓝作为三原色时，光谱三刺激值或颜色匹配函数用来表示。由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所以光

8、谱三刺激值是颜色色度计算的基础。7/30/20219§2-1色度学的基本概念和实验定律2．色度学中的基本概念2.4色品坐标三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以用三刺激值表示颜色。但是，由于准