色度学基础知识

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色度学基础知识

一、概述

色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量的理论与技术的科学，是以物理光学、

视觉生理、视觉心理、心理物理等学科领域为基础的综合性科学。

在现代工业和科学技术发展中，存在着大量有关色度学的问题，颜色与人民生活

的衣食住行密切相关。颜色的测量和控制在一些工农业生产中极为重要，在许多部门颜

色是评定产品质量的重要指标，如染料、涂料、纺织印染、塑料建材、医学试剂、食品

饮料、灯光信号、造纸印刷、电影电视、军事伪装等等，这一切都是由于颜色科学的建

立，才使色度工作者能以统一的标准，对颜色作定量的描述和控制。

在纺织印染、染料和涂料等行业天天与颜色打交道，过去全凭目测评定，评定结

果无法记述，储存。并受观察者的身体状况、情绪、年龄等影响很大。随着电子技术

和计算机技术的迅速发展，测色仪器的测色准确性、重演性和自动化程度大大提高。现

在又有在线检测对提高产品质量，减少不合格品率更为有用。为此测色技术在各行各业

日益得到广泛应用。

色彩的感觉是一个错综复杂的过程，

单从物理观点来考虑，色彩的产生有三个

主要因素：光源，被照射的物体和观察者。

二.、光和颜色

1、光源

光由光源体发出，太阳光是我们最主要的光源。光辐射是一种电磁辐射波，包括

无线电波、紫外光、红外光、可见光、X 射线和γ射线等。

我们人类所能见到的光只是电磁波中极小的一部分，其波长范围是380--700nm （纳

米）称为可见光谱。

在可见光谱范围内，不同波长的辐射引起人的不同颜色感觉： 700nm 为红色，

580nm 为黄色， 510nm 为绿色， 470nm 为蓝色。单一波长的光表现为一种颜色，称为

单色光。

物体在不同光源照射下会呈现不同的颜色，为此国际照明委员会（CIE ）规定了如

下

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的标准照明体，为实现标准照明体的实物就是标准光源。其规定以各个照明体在各波长

的能量分布的数据和曲线来表示。我国的国家标准GB 也等同采用这些标准。

A 光源是色温为2856?K

的钨灯。

C 光源是相关色温为

6770?K ，类似薄云天空的白光。

通过钨灯经液体滤光器实现。

D65、D50、D60和D75

照明体分别是相关色温

6500?K ， 5000?K 、6000?K 和

7500?K 的平均自然白光。其光

源都是各厂家用各种手段模拟的， CIE 还未推荐人工的D 标准光源。

冷白荧光灯（CWF ）：色温为4200?K 。

TL84：为三磷荧光灯。

2、物体

物体的颜色，除自发光的物体的颜色称为光源色外，其它非自发光的物体的颜

色称为表面色，它必须靠光源照明后才能显现出来，如果没有照明光，也就没有颜色感

觉。当光照射到物体上后，一部分光被物体表面反射（或透射），一部分光进入物体被吸

收（或散射）。被物体表面反射（或透射）的这部分光的特性，决定了我们看到的物体的

颜色。

（1）光的反射

当光照射在有光泽物体平滑表面上时，如镜子或金属表面，入射光绝大部分被反

射，反射光和透射光在一个平面上，而且反射角等于入射角，这种反射叫做镜面反射。当

光照射在不透明又不平滑物体表面上时，光就按不同方向反射，叫做漫反射。在很多物

体

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上这两种反射同时存在。若物体漫反射时，各反射方向亮度相等的点能连成一个正圆，这

种物体称为完全漫反射体。理想的完全漫反射体是不存在的。

国际照明委员会规定采用4种方法作为测定反射率的条件。

0o / 45o 、45o / 0o 、0o / d 、d / 0o 这四种就是仪器的照明受光几何条件。并且规定了不论何种场合，都取试样的反

射光和在相同条件下全扩散反射面的反射光之比作为反射率，为此测色仪器都要用标准白

板进行校正。对白标准国际和国标都有规定。

不同波长下的反射率即为反射率曲线。如果各个波长的光照射物体，几乎全部反射，

我们看到的物体即为白色，若几乎全部被吸收，则我们看到的物体是黑色，若各个波长相

同的吸收，根据吸收的大小为一系列的灰色，若在各个波长吸收不一，即有选择性的吸收，

我们就看到物体不同的颜色。

（2）光的透射和吸收

当光照射在透明物体上时，光经过这一物体时一部分透射，一部分被吸收。

如入射光强度为 I 1，透射光强度为 I 2，透射率 T = I 2 / I 1。

吸光度也称作吸收率 D

D = —

log T

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D =A sBC

A s 为一常数，对特定物质和特定波长是一定的。

D 与介质的浓度C 成正比（当液槽厚度B 一定时）比耳定律。

D 与液槽厚度B 成正比（当浓度C 一定时）朗伯定律。

同样，因为物体的选择性吸收，我们也可看到物体不同的透射色。

3、观察者

观察者即为人的眼睛或检测器。

对于人检知颜色的问题属于颜色视觉生理和颜色视觉心理范畴。经长期的实验研究

现代颜色理论的两大类，“三色学说”和“对立颜色学说”被“颜色视觉的阶段学说”统

一在一起。现代神经生理学发现，在视网膜中确实存在三种不同的颜色感受器，感红、感

绿、感蓝的锥体细胞。第一阶段视网膜中三种独立的锥体感色物质，有选择地吸收光谱不

同波长的辐射，同时每一物质又可单独产生白和黑的反应。第二阶段在神经兴奋由锥体感

受器向神经中枢的传导过程中，这三种反应又重新组合，最后形成三对对立性的神经反应，

即红或绿、黄或蓝、白或黑反应。

人眼对不同波长的可见光的感受性是不同的，经

过大量实验，CIE 规定了CIE 明视觉和暗视觉标准光

谱光效率。

4、颜色的分类和特性

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。

它们只有明度上的差异，对光谱各波长的反射没有选择性。

彩色是指黑白系列以外的各种颜色。彩色有三个特性：明度、色调、彩度（饱和度）。

用一个三维空间的纺锤形立体可以表示颜色的三种基本特性。垂直轴表示白黑系列明度的

变化。在圆周上的变化代表色调的变化。颜色立体的中心是中灰色，从中心向圆周过渡表

示彩度（饱和度）的增加。离中心越远彩度越高。

5、颜色混合

颜色混合可以是颜色光的混合，也可以是染料的混合。两种混合方法所得的结果是不同的。色光混合称为加法混合，而染料混合称为减法混合。

把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫做颜色匹配，通过大量的颜色匹配实验发现用三种颜色可以匹配出各种各样颜色，但它们之中的任何一个不能由另外二种颜色混合而成。我们称这三种颜色为三原色。

实验证明用红、绿、蓝三种色光匹配其它颜色光最方便。人们确认红、绿、蓝为加法混合的三原色，它们的加和为白色。而黄、品红、青为减法混合的三原色，它们的加和为黑色。

（C）≡R（r）+ G（g）+B（b）为颜色方程

C代表被匹配的颜色，“≡”代表匹配，即视觉上相等，（r）、（g）、（b）分别代表红、绿、蓝三原色。把为了匹配某一特定颜色所需的三原色数量叫做三刺激值，为匹配相等能量（简称等能）光谱色的三原色数量叫做光谱三刺激值。

三、CIE标准色度学系统

物体的颜色既取决于外界物理刺激，又取决于人眼的视觉特性，颜色的测量和标定应符合人眼的观察结果。目前国际上各个领域广泛应用的，是以两组基本视觉实验数据为基础建立的一套颜色的表示、测量和计算方法。即CIE标准色度学系统。

1、标准色度观察者

Wright (1928~1929年),Guild（1931年）各自选择三原色，由不同观察者在2°视场观察条件下，用三原色匹配等能光谱的各种颜色，得到两组实验结果。CIE1931年将三原色转换成700nm（r）、546.1nm（g）和435.8nm（b）三原色，采取平均结果，定出匹配等能光谱色的r,g,b光谱三刺激值，但在这系统中有时r,g,b会出现负值，计算不方便又不易理解，因此1931年CIE讨论推荐CIE-XYZ系统。用数学方法推导，以假想的三原色X、Y、Z来表示。称为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”，也叫CIE1931标准色度观察者颜色匹配函数，简称CIE1931标准观察者或2 °观察者。

为了适合10 °大视场的色度测量，CIE在1964年又另规定一组“CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值”简称CIE1964标准观察者或10°观察者。

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2、三刺激值的计算

700

400

= k S R x X λλλλ?∑

700

400 = k S R y Y λλλλ?∑

700

400 = k S R z Z λλλλ?∑

式中：X 、Y 、Z 颜色的三刺激值，代表2 °视场的，若10 °视场为X 10、Y 10、

Z 10。

S λ ：标准照明体的光谱能量分布。

R λ ：物体色的反射率（若为透射色时，用透射率 T λ 计算）。

x λ 、y λ 、z λ 为1931标准色度观察者光谱三刺激值即2 °观察者的，

计算X 10、Y 10、Z 10时10x λ 、10y λ 、10z λ为1964标准色度观察者光谱三刺激值即10°

观察者。

k ：归一化系数，是将照明体（光源）的Y 值调整为100时得出的。

k = 100 / ∑S λ y λ Δλ

3、色品（度）坐标和色品（度）图

x = X /（ X + Y + Z ） y = Y / （X + Y + Z ） z = 1- x - y

根据1931或1964标准观察者绘制在x 、y 坐标图上称为色品（度）图。弧形曲线

是光谱轨迹，连接400和700nm 的直线是光谱上没有的由紫到红的颜色，在这个马蹄形内

包括一切物理上能实现的颜色。

这是个三维空间，Y 垂直于x 、y 平面。

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物体色可以用X 、Y 、Z 也可以用Y 、x 、y 数字表示。

4、主波长和纯度

用某一光谱颜色按一定比例与一确定的参照光源想混合而匹配出样品色，该光谱

色的波长就是样品的主波长，相当于日常生活中观察到的颜色的色调。可以用作图方法

求得，在CIE 色品图上分别标出样品和光源的色度点，连接两点直线向光谱轨迹延伸相

交，相交点的光谱轨迹波长就是样品的主波长。非光谱色的样品和光源的色度点相连的

直线反方向延长与光谱轨迹相交，此相交点的光谱轨迹波长就是样品的补色波长。如图

中样品M 点的主波长是519.4nm ，样品N 点的补色波长为495.7nm 。

在主波长线上，光源点到样品点的距离与光源点到光谱色度点的距离的比称为该样

品色的纯度 Pe 。

OM Pe OL =

OM Pe OL

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5. 均匀色空间

1931年色度图最大的缺点是在视觉上是不均匀的。图上相等的空间在视觉效果上不

是等差的，为此致力于研究一种新的色度图。曾有CIE1960UCS 图，CIE1964（U*V*W*）

均匀颜色空间，在1975年CIE 第18届大会上（伦敦）推荐了CIE1976（L*a*b*）和（L*u*v*）

两个均匀色空间。

在物体色测量中常用CIE1976（L*a*b*）均匀色空间。我国也订立了标准。

L* = 116 (Y/Y 0) 1/ 3-16

a* = 500 [(X/X 0) 1/ 3-(Y/Y 0) 1/ 3 ]

b* = 200 [(Y/Y 0) 1/ 3-(Z/Z 0) 1/ 3 ]

用L*C*h 0极坐标也同样表示

C* = (a* 2+b*2) 1/ 2

h 0 = arctg (b*/a*)

另外还有Hunter L 、a 、b 色空间等。

6. 色差公式

CIE1976色差公式已作为我国GB 标准用于染料和纺织品颜色的色差测定。

ΔE* = (ΔL*2 +Δa*2 + Δb*2 ) 1/ 2

ΔL* = L*试 - L*标

Δa* = a*试 - a*标

Δb* = b*试- b*标

ΔC* = C*试- C*标

ΔL*为正时, 试样比标样亮, 为负时反之。

ΔC*为正时, 试样比标样艳, 为负时反之。

ΔH* = ±(ΔE*2- ΔL*2 - ΔC*2 )1/2

当h0试> h0标时, ΔH* 为正值。

当h0试< h0标时, ΔH* 为负值。

当样品是红色时, ΔH* 为正时试样比标样黄

为负时试样比标样蓝

当样品是黄色时, ΔH* 为正时试样比标样绿

为负时试样比标样红

当样品是橙色时, ΔH* 为正时试样比标样黄

为负时试样比标样红

当样品是绿色时, ΔH* 为正时试样比标样蓝

为负时试样比标样黄

当样品是蓝色时, ΔH* 为正时试样比标样红

为负时试样比标样绿

当前还有许多色差公式，致力于色空间中的距离与视觉效果等差一致的研究。有的已在仪器所带的软件中提供各种色差公式的数据。如HunterLab, AnLab, FMC-II, CMC, CIE DE*94, CIE DE*2000等等。

四、测色仪器

根据前面所述CIE色度的计算方法可以看出，照明体的相对光谱能量分布Sλ和标准色度观察者光谱三刺激值xλ、yλ、zλCIE 都有规定，都是已知的。要精确的测量物体表面色，通过定量比较标准和样品在同一波长上的单色辐射功率，从而测出样品的光谱反射率或光谱透射率因数即可。为此目的光谱光度计一般由光源、单色器和检测器三部分组成，仪器的照明和观察几何条件应符合CIE的规定。

光源：要求稳定，现大多为模拟D65的光源，常用的有卤钨灯、闪光氙灯。

单色器：使光色散成可见光谱范围的单色光。有棱镜、光栅、干涉滤色片等。现常用为全息衍射光栅。

检测器：接受光的信号转换为电的信号，有光电管、光电倍增管、硅二极管。现常用的是硅二极管矩阵，根据仪器测试的波长范围和波长间隔，由不同个数组成。

根据CIE规定的照明观察几何条件，光谱光度计又可分为不同类型的有45o/0o的，有积分球型的，可以选择。测色仪器由光谱光度计和计算机两部分组成, 由光谱光度计测

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得正确的反射率或透射率, 通过计算机使用一系列软件, 可得大量有关颜色的信息数据。

因为有不同光源，观察者，不同的照明观察几何条件，所以在测得的数据上要

注明光源、观察者、仪器型号等等。

五、测色应用

测色仪器测试所得的是反射或透射率曲线，通过计算机计算可得一系列关于颜色的信息数据，如上所述可得颜色的三刺激值，色空间坐标值，色差值等。通过软件的发展，测色应用越来越广泛，举例如下：

1、质量控制

测试试样与标样之间的色差，判定试样合格/不合格。可提供国际上常用的多种色差公式的色差值。现在也有在线控制系统，在生产的同时进行检测，提示产品前后左右的色差，对生产及时进行调整，提高产品合格率。

2、牢度评级

将进行牢度试验前后的试样进行颜色测量，求出它们的色差，换算成变色或沾色牢度的级别。

3、白度的测量

根据Y 、x 、y 求出试样的白度，由软件提供多种白度公式的白度值，包括CIE, ASTM, Hunter, Ganz 等等，对不同行业使用的有所不同。

4、黄度的测量

测试白色样品的黄度和泛黄程度。根据ASTM 方法。

5、强度的测量

测量试样对标样的强度，可以在最大吸收波长单波长比较（透射样品）也可在全波长范围比较（反射样品）。有国家标准方法。

6、染料性能测试

染料进行性能测试如上染率、PH 值影响、提升率等的染样，经测试用K/S 值表示染料在织物上的染色深度，求出染料的上染温度时间关系曲线、PH 值影响曲线、不同浓度提升率曲线等。还可进行匀染性的测试。

7、标准深度的测量

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在染料进行牢度试验时，试样要染到一定的深度，ISO 和GB 标准都有染料染色标准深度色卡，用于目测评定染样。长期以来人们致力于寻找测定标准深度的仪器方法，现在ISO 、GB 都订立了标准。染样经测色仪测试后，经过标准深度公式计算可确定1/1深度，判定该染样是否符合1/1深度。

8、电脑配色

电脑配色是测色的一大重要应用，通过测色仪测试一系列浓度档次的染样，建立基础数据，然后根据要求的标样和所选坯布进行配色，计算出配方。

六、配色原理简介

对染色的纺织品最终决定其颜色的是反射光谱，因此使产品的反射光谱能匹配标样的反射光谱是最完善的配色，称为无条件等色配色。这种配色只有在染样的坯布和染料与标样的完全一致时才能做到，这在实际生产中是很少的。大多数配色，从测色学上考虑，就是使染料配合后染色所得染样的XYZ 三刺激值与标样的三刺激值达到一致。这种配色结果，因为三刺激值不仅由染样的反射光谱决定，还与一定的照明体和观察者有关，所以可能在某个特定的照明体和观察者条件下试样和标样的三刺激值相等，而两者的反射光谱不尽相同，当照明体和观察者有变化时两者可能会有色差，这叫做同色异谱现象。其程度用同色异谱指数M I 来表示。这种配色称为条件等色配色。

配方计算是预测各种染料在各种浓度配组混合后的三刺激值，并将这预测值与标样三刺激值不断对比的过程。

要实现预测计算先要确立（１）染料浓度和反射率之间的关系；（２）混色反射率与组成该混色的各单只染料反射率之间的关系。

目前广泛应用的是库贝尔卡—芒克（Kubelka-Munk) 关于光线在不透明介质中被吸收和散射的理论，建立以下关系式：

(1)/2R K S R

?= 式中：R 为不透明物体的反射率。

K 为吸收系数，染样的吸收系数为坯布的吸收系数和染料的吸收系数之和。

S 为散射系数，因为染在坯布上的染料虽然吸收光但不散射，散射主要是坯布的作用。根据比耳定律染料的吸收与其浓度成正比K/S =α·Ｃ

α＝（K/ S ）/ C 为染料的光学特征系数，即单位浓度的K/S 值．

混色的染样在各个波长的K/S 值为各染料的K/S 值和坯布K/S 值的和。

K/S λ =(K/S)A λ+(K/S)B λ+……+(K/S)坯λ

=αA λ·C A +αB λ·C B +……+(K/S)坯λ

在整个可见波长范围内，400nm 到 700nm ，波长间隔为10 nm 的话就有31个方程。使染样的各波长K/S 值与标样的K/S 值相等，用最小二乘法介联立方程。αA ，αB ……

是各个染料的光学特征系数。可以由作基础数据的方法求得，坯布的K/S值也是已知的，介联立方程用计算机是很方便的，求得染料浓度的近似解与染料的单位浓度K/S值，坯布的K/S值可合成配色所得的K/S值，再换算成反射率曲线，求出三刺激值与标样的三刺激值比较，计算出色差，再求增量浓度ΔC。这样反复计算，求出最佳配方。这些过程在计算机中瞬息即完成，目前的配色程序可提供按质量（色差大小），按成本为序的多个处方以及配方性能的评价。而且有处方修正程序，用初次配方染色的试样进一步修正即得更接近标样颜色的处方。

配方计算过程中，各个染料的光学特征系数即单位浓度的K/S值是很重要的，也就是我们通常说的基础数据的制备是很重要的。就是对每个染料要染制一系列浓度梯度的染样，浓度范围要把平时的应用范围包括在内。织物染色受到坯布、染料、助剂、设备、工艺条件和操作人员熟练程度等的影响，计算机只能依据一定条件进行配方预告，所以基础数据要非常可靠，要选择一定的条件与混色后的染色条件一致。染料的浓度要精确无误，最好能配上自动配液系统，使精度能提高。染色染样要重演性好。

当坯布、染料发生变化时，若只是强度上的变化，配色程序中可以进行修正，若是色光上差异较大时，最好考虑重打基础数据样。

七、我国有关颜色测量的一些标准

基础标准

GB3977-1997 颜色的表示方法

GB3978-1994 标准照明体及照明观测条件

GB3979-1997 物体色的测量方法

GB5698-1985 颜色术语

GB7771-1987 特殊同色异谱指数的测定改变照明体

GB7921-1997 均匀色空间和色差公式

GB9086-1988 用于色度和光度测量的陶瓷标准白板

GB9087-1988 用于色度和光度测量的粉体标准白板

GB15608-1995 中国颜色体系

白度标准

GB1503-1992 日用陶瓷白度测定方法

GB2016-1980 白色硅酸盐水泥白度试验方法

GB2913-1982 塑料白度试验方法

GB5885-1986 苎麻纤维白度试验方法

GB5950-1996 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法

GB7974-1987 纸及纸板白度测定法漫射/垂直法

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GB8425- 纺织品—色牢度试验—J02部分：相对白度的仪器测定

GB8940.1-1988 纸和纸板白度测定法45/0定向反射法

GB8940.2-1988 纸浆白度测定法

GB9338-1988 荧光增白剂的白度测定方法（仪器法）

GB12097-1989 淀粉白度测定方法

GB13025.2-1991 制盐工业通用试验方法白度的测定

GB13176.1-1991 洗衣粉白度的测定

GB13835.7-1992 兔毛纤维白度试验方法

GB17644-1998 纺织纤维白度色度试验方法

色度及色差标准

GB250-1995 评定变色用灰色样卡

GB251-1995 评定沾色用灰色样卡

GB1722-1992 清漆清油及稀释剂颜色测定法

GB1864-1989 颜料颜色的比较

GB2409-1980 塑料黄色指数试验方法

GB3181-1995 漆膜颜色标准

GB4739-1984 日用陶瓷颜料色度测定方法

GB6410-1986 纺织品色牢度试验方法用仪器对贴衬织物沾色程度评

级

GB6688-1986 染料相对强度的测定仪器法

GB6689-1986 染料色差的测定仪器法

GB6749-1997 漆膜颜色表示方法

GB7975-1987 纸及纸板颜色测定法（漫射/垂直法）

GB8416-1987 视觉信号表面色

GB8417-1987 灯光信号颜色

GB8424- 纺织品—色牢度试验—J01部分：表面颜色测定—通则

GB8424- 纺织品—色牢度试验—J03部分：色差的计算

GB9340-1988 荧光样品色的相对测量方法

GB11186.1-1989 涂膜颜色的测量方法第一部分原理

GB11186.2-1989 第二部分颜色测量

GB11186.3-1989 第三部分色差计算

GB11942-1989 彩色建筑材料色度测量方法

GB12708-1991 航标灯光信号颜色

GB13531.2-92 化妆品通用实验方法色泽三刺激值和色差ΔE*的测定

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GB13784-1992 棉花颜色试验方法测色仪法

GB16990-1997 纺织品—色牢度试验—颜色1/1标准深度的仪器测定

八、参考文献

１．色度学荆其诚等

２．Color Measurement in the Textile Industry Bayer

３．颜色测控技术及标准应用手册国家建材局标准化研究所

４．颜色测量在纺织工业中的应用徐行等

５．测色和配色纺科院印染工业科技情报站

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光和色的基本知识

【课题】第一章光和色的基本知识第一节光的基本性质第二节色度学的基本知识新授课【教学目标】 1．知识目标：了解光的特性，明确可见光的概念，了解五种主要标准光源；理解彩色三要素和三基色原理，掌握亮度方程。 2．能力目标：能运用所学知识解答与彩电相关的光学问题，为以后学习彩电原理打下理论基础。 3．情感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度。【教学重点】三基色原理、亮度方程。【教学难点】对三基色原理的理解。【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】〖导入〗（1分钟）在彩电技术中涉及到许多光学知识，如可见光的颜色、配色实验、三基色原理以及亮度方程等，当我们学好这些光学知识后，就为以后学习彩电原理与维修技术打下了一定的理论基础。〖新课〗第一节光的特性与光源一、光的特性光是一种客观存在的物质，兼有波动性和粒子性，并以电磁波的形式传播。电磁波谱如图所示。其中只有人们眼睛可看到的那一小部分叫做光、准确的叫可见光。二、可见光谱与白光源不同波长的光波所呈现的颜色各不相同，随着波长的缩短和频率的升高，依次为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。只含有单一波长成分的光称为单色光或谱色光。读书指导法、分析法、演示。

包含有两种或两种以上波长的光称为复合光。 1．白光的分解白光可以被分解为单色光，称为白光的分解。在实验室中也可以进行白光的分解（作三棱镜分光演示实验，引导学生观察分解出的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种不同波长的彩色光，如图所示。）。在这中间还有许多中间色。 2．标准光源按国际规定选用如下五种主要标准光源(即标准白光)，它们的光谱分布如图所示。（1）A光源它相当于钨丝灯在2 800 K时发出的光。其波谱能量分布如图中曲线A所示，它的灯光常带橙红色，不如太阳光白，A光源的相关色温为2 854 K。（2）B光源它接近于中午直射的阳光，相关色温为4 800 K，可以用特制的滤色镜从A光源获得。（3）C光源它相当于白天的自然光，相关色温为6 800 K，也可以用特制的滤色镜从A光源获得。由图中的曲线C可以看出，其波谱能量在400 ～500 nm处较大，所含蓝光成分多。（4）D65光源它相当于白天的平均照明光，相关色温为6 500 K，被作为彩色电视中的标准白光，可以由彩色显像管荧光屏上的三种荧光粉发出的光适当配合而获得，相应光谱分布如图中的虚线D6500所示，它与C光源很接近。（5）E光源 E），光谱分布为一条直线，即所有波长的光都具有相等它是一种假想的等能白光（白辐射功率时所形成的白光，这实际上是不可能的。采用它纯粹是为了进行理论研究和简化色度学的计算。第二节色度学的基本知识一、彩色三要素

CIE基本色度学分析与计算

高工LED技术中心发布时间：2009-08-04 16:07:39设置字体：大中小色度学是门研究彩色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的种明视觉。彩色光的基本参数有：明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说,彩色光能量大则显得亮,反之则暗。色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势,而其它成分被吸收掉了。对于透射光,其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅,变成低饱和度的色光。因而饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度,它即说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。应强调指出,虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉,但相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合。例如,适当比例的红光和绿光混合后,可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上,自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成,这就是三基色原理。基于以上事实,有人提出了一种假设,认为视网膜上的视锥细胞有三种类型,即红视谁细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞,又能激励绿视锥细胞。由此可推论,当红光和绿光同时到达视网膜时,这两种视锥细胞同时受到激励,所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。三基色是这样的三种颜色,它们相互独立,其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备的,即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组合而得到。有两种基色系统,一种是加色系统,其基色是红、绿、蓝;另一种是减色系统,其三基色是黄、青、紫(或品红)。不同比例的三基色光相加得到彩色称为相加混色,其规律为：红+绿=黄红+蓝=紫蓝+绿=青

光学基础之色度——三原色及CIE标准色度系统知识介绍

1.5 色度色度学中所应用的方法和工具，都是以目视颜色匹配定律和国际上一致采用的标准为基础的。国际照明委员会（CIE ），通过其色度学委员会，推荐了色度学方法和基本的标准。 1.5.2 三原色三原色：（红R 、绿G 、兰B ）或（品红、绿、兰）三原色不能由其他色混合得到，三原色的波长如下：红：700nm ，绿：546.1nm ，兰：435.8nm 由RGB 构成白光，得亮度比为L R =L G :L B =1:4.5907:0.0601 Lm/(s r ·m 2 ) 色度坐标和色品坐标三原色坐标：R ，G ，B ，是三维色度坐标。色品坐标(归一化坐标)：r=R R+G+B , g= G R+G+B ,b= B R+G+B , 并有 r+g+b=1 光谱三刺激值（色匹配函数） )(λr ,)(λg ,)(λb 代表匹配一种颜色，需要R 、G 、B 的比例。即取 )(λc = B b G g R r )()()(λλλ++，就可以匹配出所要求的)(λc 颜色.并且)(λr ,)(λg ,)(λb 是有表可查的，其规律可参见图1.5－1。图1.5－1 色匹配函数

（6）色度图及色品图三原色坐标见图1.5－2a,色品坐标见图1.5－2b,实际色谱的色品则示于图1.5－2c 中。由图1.5－2c 可见，三原色系统的色品图中有很大部分出现负值，使用很不方便，为此，国际照明委员会建立了CIE 标准色度系统，解决了这一问题。图1.5－2 色度及色品图 1.5.4 CIE 标准色度系统设立标准光源和标准观察者,建立假想色度坐标 ),,(Z Y X ，归一化坐标),,(z y x 和色匹配函数),,(z y x ，以此来建立CIE 标准色度系统。 1） CIE1931标准色度系统这一色度系统是在观测视场为2°的情况下制订出来的。（1）标准色度坐标的变换 CIE1931标准色度系统的变换关系为： []???? ????????????????=????????????????????=??????????B G R B G R Z Y X 5943.50565.000601.05907.40002.11302.17517.17689.299.001.000106.08124.01770.02.03100.04900.06508.5 及

色度学基础知识

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 色度学基础知识一、概述色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量的理论与技术的科学，是以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科领域为基础的综合性科学。在现代工业和科学技术发展中，存在着大量有关色度学的问题，颜色与人民生活的衣食住行密切相关。颜色的测量和控制在一些工农业生产中极为重要，在许多部门颜色是评定产品质量的重要指标，如染料、涂料、纺织印染、塑料建材、医学试剂、食品饮料、灯光信号、造纸印刷、电影电视、军事伪装等等，这一切都是由于颜色科学的建立，才使色度工作者能以统一的标准，对颜色作定量的描述和控制。在纺织印染、染料和涂料等行业天天与颜色打交道，过去全凭目测评定，评定结果无法记述，储存。并受观察者的身体状况、情绪、年龄等影响很大。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，测色仪器的测色准确性、重演性和自动化程度大大提高。现在又有在线检测对提高产品质量，减少不合格品率更为有用。为此测色技术在各行各业日益得到广泛应用。色彩的感觉是一个错综复杂的过程，单从物理观点来考虑，色彩的产生有三个主要因素：光源，被照射的物体和观察者。二.、光和颜色 1、光源光由光源体发出，太阳光是我们最主要的光源。光辐射是一种电磁辐射波，包括无线电波、紫外光、红外光、可见光、X 射线和γ射线等。我们人类所能见到的光只是电磁波中极小的一部分，其波长范围是380--700nm （纳米）称为可见光谱。在可见光谱范围内，不同波长的辐射引起人的不同颜色感觉： 700nm 为红色， 580nm 为黄色， 510nm 为绿色， 470nm 为蓝色。单一波长的光表现为一种颜色，称为单色光。物体在不同光源照射下会呈现不同的颜色，为此国际照明委员会（CIE ）规定了如下

染发基础知识也就是染发基础理论美发新手必看

染发基础知识也就是染发基础理论美发新手必看染发基础知识(新手必看) 1、染色：改变头发颜色的过程。 2、脱色：将头发中天然色素漂白褪色的过程（又称漂色）。 3、洗色：：将头发中人工色素漂白褪色的过程。只有在深染浅，而又无法一次完成时，才会用到洗色。洗色则是指利用漂白剂对头发进行褪色。头发的色素中蓝色是深色，红色是中等色，黄色是最浅色。头发中最深的颜色最先被洗掉。因为颜色越浅其色素粒子体积越小，其色素粒子在皮质层中的数量越多，能进入到皮质层的越深部位。所以洗色的过程中头发的颜色是渐进慢慢变化的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 蓝蓝紫紫紫红红红橙橙橙黄浅黄 4、补色：针对发根新生发的染发技巧。 5、改色：将头发的颜色改深或改浅的过程。。 6、原色：染发前头发的颜色。。 7、目标色：：你想要染的最终颜色。。 8、基色：构成头发或染发品中颜色深浅的基本颜色。在染膏中0/00、1/00、 2/00……都称为基色。 9、色度：头发颜色的深浅程度。 10、色调：头发颜色在视觉上的感觉。

11、初染：第一次染发。第一次染发《原生发〉当面对第一次染发的原生发时，应从底部开始向上涂抹至顶部，因为人的体温最好是顶部，所以需预留出顶部至前额的U型区离发根2厘米距离的头发，避免同时涂上染膏〈发尾可以先涂上染膏〉，因为体温相差太大会造成头顶的发根部分有明显的色差。当涂完后，〈除了头顶发根2厘米外〉，过大约十分钟，才把头顶U型位置的发根2厘米部分涂上染膏，这样的操作程序才可以避免发根和发尾的色差相差太大。大约10分钟到20分钟后〈视头发的抗拒性而定〉，就可以进行洗发程序了。 12、沐染：染发结束前头发与头皮上残留色素的快速稀释与调和过程。 13、漂染：在一次染发过程中漂白与染色同时进行。 14、漂彩：先漂白再染色的过程。 15、立体漂染：利用色差形成立体效果的染发技巧。 16、打底：在从浅染深，而又无法一次完成时，就会使用到打底，从使用角度来说，与洗色相反。 17、处女发：从未经过任何化学处理的头发 18、对冲：使用一种颜色抵消另一种颜色，而达到灰色，称为对冲，但在实际操作中，一般只是为了方便染色的手段，而不是真的想要灰色！。 19：对冲色是指相对的颜色[互补色]混合在一起相互抵消而变成灰色。举个例例子，黄色可以抵消紫色，绿色可以抵消红色，蓝色可以抵消橙色，染发后如果产生不理想的色调或颜色，则可以用带黄色色调的加强色抵消，不被接受的紫色，使色彩调和。 20：调彩：又叫加强色。可以用来根据顾客的头发和需要来调出需要的颜色来外，还可以用来冲色。。调彩一般有：蓝，红，黄，绿，紫，橙，灰，几种。颜色是靠调整染料中红、黄、蓝三原色而形成的。调彩的作用调彩:可增加色彩的鲜艳度,可中和色彩中多余的色调. 0/19:加强灰色和中和暖色的黄色和红色 0/22:加强绿色中和红色0/45

色度学的基本知识

色度学的基本知识色度学是研究人的颜色视觉规律，颜色测量理论与技术的科学，是物理光学，视觉生理，视觉心理等科学为基础的综合性科学。彩色电视技术中的色度学是研究自然界景物的颜色，如何在彩色电视系统中分解，传输，并在彩色电视机屏幕上正确的复显出来。名词解释：同色异谱：也就是说一定的光谱分布表现为一定的颜色，但同一种颜色可以有不同的光谱分布合成。彩色电视机的颜色复显技术正是利用同色异谱概念，在颜色复显过程中，不是重复原来景物的光谱分布，而是利用几种规格化的光源进行配制。以求在色感上得到等效效果。如在彩电的复显中用的是R，G，B三基色光谱（因为R，G，B三基色可以混合出自然界中绝大多数颜色）的合成来复显原来景物的颜色。绝对黑体：是指在辐射作用下既不反射也不透射，而能把落在它上面的辐射全部吸收的物体。当绝对黑体被加热时，就会发射一定的光谱，这些光谱表现为特定的颜色。色温：当绝对黑体发射出与某一光源相同特性的光时，绝对黑体所必须保持的温度，便叫某光源的“色温”。 1931CIE-XYZ计色系统现代色度学采用CIE（国际照明委员会）所规定的一套色测量原理，数据和计算方法，称为CIE标准色度学系统。白色可分为好多种，有偏红的白色（暖白色），偏蓝的白色（冷白色）等。在彩色电视系统中，为了分解，重现彩色图象，通常也要选择一种白色作为分解，重现颜色的基准白。为了清楚的描述不同的白色，通常把1931CIE-XYZ图中把白色用色度坐标（x，y）来表示，也可以用相关色温和最小分辨的颜色差来表示。图中斜竖线称为布朗克轨迹等色温线，与其垂直的斜线称为最小可分辨的颜色差（Minimum Perceptible Colour Difference，简称MPCD），MPCD为零的斜竖线称为黑体（Black body）轨迹，又称布朗克轨迹。布朗克轨迹上各点呈现的白色代表了绝对黑体在不同绝对温度下呈现的白色

色度学原理基础

利用计算机模拟分色摄影浅析作者：辽宁省辽阳市公安局刑侦支队岑鹏侯泽山引言新刑事诉讼法中明确了视听资料作为七种诉讼证据之一，其中可视性资料多是通过照片的形式表现出来的。这就意味着，刑事照相将作为重要的取证手段和举证方式，越来越多地运用在办案和诉讼活动中。在刑事办案过程中，分色摄影是经常使用的一种技术方法。分色摄影是指利用滤色镜进行的可见光摄影，它是通过减弱或消除某种(些)色光来突出另一种(些)色光，进而达到增强或减弱反差的目的。主要应用于对尸体面部及其他部位尸斑的拍照，拍摄显现手印，拍摄涂抹、掩盖的字迹等。但是传统的分色摄影过程比较繁琐费时，比如滤色镜的选择、暴光量的补偿等。有时还需要试拍以确定分色效果。对于一些彩色录像资料和彩色图片再进行分色照相会更加困难。计算机的运用为分色技术增添了新的活力，对于彩色图片的分色处理计算机更灵活更方便。只要用数字化相机拍摄一张彩色照片，然后将它输入计算机，应用有关图像处理软件如Photoshop、Photostyler等，就可以在计算机显示器上进行分色处理，而且能按办案需要迅速获得理想的分色效果。

1原理部分 1.1色度学原理基础 1.1.1色匹配法彩色视觉的三色理论基础是任意一种颜色可以用三种适当数量的基色配得。在加色还原系统中，例如彩色电视，三基色是红、绿、蓝光。将这三种基色光投映到共同的空域中可以配得某种色光。减色还原系统是大多数彩色摄影和彩色印刷技术的基础。在这种系统中是让白光依次通过黄、品红和青滤光片，滤出某种色光。 1.2分色摄影及滤光片的工作原理 1.2.1分色摄影原理分色摄影是通过选择和控制光的光谱成份来控制被摄体影像的亮度分布的一种摄影方法。通过选择色光，可以改变被摄物体的亮度分布，从而可以加强或减弱被摄物体颜色之间的差别，获得在白光下无法区别的影像细节及反差。 1.2.2滤色镜的工作原理所谓滤光片，就是一种能按照规定的需要来改变入射光的光谱强度分布的光学器件。在大多数的滤光片里均伴随着衰减，滤光片本身就是造成这种衰减的主要物理因素。滤光片在刑事摄影中的作用是：它对某些色光具有通过的能力和对某些色光具有阻止通过的能力。一般来说，滤光片是什么颜色，它就通过这种颜色组分的色光。从滤光片的通过和吸收情况来看，使用全色片拍摄时，滤光片的作用是减感和增感。“减感”就是加用某滤光片后，感光片感受色光的范围变窄了。而“增感”就是加用滤光片后某些色光相对增加了。 1.3计算机分色的理论依据

色度学基本概念

色度學基本概念 5-1色覺的三種屬性(attribute) 光波進入人眼睛到達視網膜上時，引起的色覺具有三種屬性，即「色彩」、「飽和度」及「亮度」。色彩(hue) 引起視覺的色光，可能是由數種波長的光波混合而成，但正常人眼均能感受出它最接近缸、橙、黃、綠、藍、紫等純光譜色中的那一種，這種屬性稱為「色彩」；而最接近的光譜色，一般也稱之為色光的「色彩」。太陽光譜中各色光的色彩，可以用其波長表示。因此單一波長的光，就稱為「單色光」。黑色與白色都沒有色彩，介於黑與白中間的灰色，也不具有色彩，或者說它們的色彩未定。飽和度(saturation) 色彩與飽和度合稱為「色品」。「飽和度」指的是顏色偏離灰色、接近純光譜色的程度。黑、白、灰色的飽和度最低(0%)，而純光譜色的飽和度最高(100%)。純光譜色與白光混合，可以產生各種混合色光，其中純光譜色所占的百分比，就是該色光的飽和度。亮度(brightness) 「亮度」指的是光所產生的亮暗感覺。就白、黑、灰色而言，白色最亮，黑色則最不亮，灰色則居中。如果由明而暗，製作一系列代表不同等級亮度(稱為灰階)的灰色方塊(如下圖)，則一有色方塊(下圖第二列為黃色)的亮度，可以在同一白光照射下，忽略其色彩與飽和度屬性，藉由視覺比較，找出亮暗感覺相近的灰色方塊，而以該灰色方塊的亮度為其亮度。 5-2色度學(colorimetry) (1)Luminous flux 光通量(與亮度對應) (2)Dominant wave length 主波長(與色彩對應) (3)Purity 純度(與飽和度對應)

(2)+(3)=chromaticity (色度) 一瓦特的任何色光，均可由任意選定的三種不同色彩(如紅、綠〃藍)的色光，以一定比例的光通量(R、G、B)混合，而引發相同的色覺: (R,G,B)3C V(λ)[lm/W/]=R+G+B R,G,B可能為負(負值表示是與待測定的色光混合)。以下為各單色光的R、G、B 值。

色度学的基本知识

色度学色度学与物理光学等学科的基础不同, 物理光学可以认为是客观的科学, 是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学, 它以人类的平均感觉为基础, 因此它属于人类工程学范畴, 以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮, 人们就认为黄光的强度比红光大。在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果。色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视党人群中观测得来的数据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性和可靠的准确性。国际照明委员会(CIE) 国际照明委员会(Commission Internationale ed I'Eclairage-CIE) 主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在巴黎。早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究，1931年根据莱特(W.D.Wright)在1928-1929年和吉尔德(J. Guild)在1931年研究三原色的角度观察效果，加以平均，规定了CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值，并据以绘制出偏马蹄形曲线的*色度图，称为“1931 CEL-RGB系统色度图”，后经修改被推荐为1931 CIE-XYZ系统，为国际通用色度学系统，称为“CIE标准色度学系统”，所作的图则称“CIE 1931色度图”。1964年又综合斯泰尔斯(W.S. Stiles)和伯奇(J.M.Bruch)以及斯伯林斯卡娅(N.I.Speranskaya)1959年发表的研究结果，制定了CIE1964补充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，据以进行色度计算和色差计算。1964年又提出了“均匀颜色空间”的三维空间概念，1976年加以修订，并正式被采用。CIE为此还提出了确定的参照光源，称“CIE 标准光源”。眼睛的剖视结构 ▲虹膜(Iris):

色度学基础

第一节色度学基础色度学与人类工程学色度学与物理光学等学科的基础不同, 物理光学可以认为是客观的科学, 是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学, 它以人类的平均感觉为基础, 因此它属于人类工程学范畴, 以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮, 人们就认为黄光的强度比红光大。色度学既然是建立在人眼的反应基础上, 对于别的动物就不适用了。好在人类的不同人种之间对光的感受没有太大的区别, 因此色度学是和人种无关的。绝对亮度( Lv) 的定义是: ( 坎德拉/ 平米) 其中θ 是发光表面法线与给定方向夹角的余弦。由于多数情况下是垂直于发光表面观察的, 所以亮度可理解为单位面积的发光强度( di 为微发光强度, ds 为微发光面元) 。 1 坎德拉的发光强度是频率为540×1012赫兹的光源在每球面度中强度为1/683 瓦的光辐射。由此可见, 亮度与电磁波的辐射强度这个物理量成正比。又由于人眼的感色性的关系, 又与光的波长密切相关。由于人眼在不同的亮度环境下会自动调节瞳孔的大小, 使进入眼睛的光强总在一个亮度范围之内。因此除了在超出人眼调节范围之外的极暗或极亮的环境之外, 使用相对亮度来表述图像或图片更为方便。例如, 尽管电视屏幕的白场、灯光下的白纸和阳光下的白纸的亮度很不一样, 但都将其定义为100% 的相对亮度。考虑到在电子出版领域的应用, 后面使用亮度这个术语时, 都是表示相对亮度。亮度和明度物体的亮度在计算机内都要以整数的方式表示, 例如最亮的为100, 最暗的就是0, 中间还有许多过渡亮度。为了计算方便, 计算机内通常都以 2 的多少次方来表示一个亮度范围。例如0～31、0～63、0～127、0～255。现在最常用的是0～255, 即256 级亮度, 但其他几种方式也常使用; 例如有许多彩色显示卡的32K 色显示方式, 它的亮度等级就是0～31, 共32 级。由于亮度成了不连续的过渡, 就很有可能使人查觉出亮度的跳跃。32 级亮度就很容易查觉出跳跃, 256 级亮度则很难查觉出跳跃。如果将32 级亮度的灰色块连续显示在屏幕上, 会发现较暗的部分跳跃比较厉害, 较亮的部分则显得连续得多。这个现象很早就被人们发现了。测试人员用一组深浅不同的灰卡, 让被测试者选一张介于最深和最浅之间的灰卡, 结果大多数人选出的灰卡亮度只有18%! 继续这种测试, 在黑色和中间灰之中、中间灰和白色之中……, 直到人们无法区分两种灰卡的深浅为止。将选出的灰卡按由深到浅的顺序排好, 再实测它们的亮度, 发现它的编号(L) 与亮度(Y) 的关系为: L=116( Y )1/3 -16 100 其中L=0～100, Y=0～100。此近似关系经CIE( 国际照明工程师协会) 组织规范化为以上的明度公式。明度是一种心理亮度的度量单位, 同样一幅照片, 如果用32 级等差明度来表示质量要比32 级等差亮度好得多。要达到同等表现质量, 用亮度表示要比用明度多用150% 以上的数据量, 即255 级亮度约只相当于100 级的明度, 在实际使用中, 如果用明

摄影色彩基础知识

摄影色彩基础知识在日常生活中，我们往往由于眼睛强大的适应能力，忽略一些由阳光或不同类型灯泡引起的细微的色彩变化，不过这些变化却能在摄影中被数码相机或者胶片忠实的记录到您的彩色照片中。如果您对光线与色彩变化的这些自然规律了解不足，不能把握这些色彩细微变化对成像的影响，往往拍摄出来的照片会出现偏色，严重的将影响最终出片的质量。为了能够更好地使用色彩，拍摄出理想的作品，您必须了解一些有关色彩科学的知识。色彩的根基（三原色）原色，又称为基色，即用以调配其他色彩的基本色。原色的色纯度最高，最纯净、最鲜艳。可以调配出绝大多数色彩，而其他颜色不能调配出三原色。三原色分为两类：色光三原色，颜料三原色。人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成，这三种基本色光的颜色就是红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色光。这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度，就呈现白色（白光）；若三种光的强度均为零，就是黑色（黑暗）。这就是加色法原理，加色法原理被应用于早期的彩色摄影之中，现在被广

泛应用于电视机、监视器等主动发光的产品中。而在打印、印刷、油漆、绘画等靠介质表面的反射被动发光的场合，物体所呈现的颜色是光源中被颜料吸收后所剩余的部分，所以其成色的原理叫做减色法原理。减色法原理被广泛应用于各种被动发光的场合。在减色法原理中的三原色颜料分别是青（Cyan）、品红（Magenta）和黄（Yellow）。色彩的特性尽管我们拍摄照片的色彩与被摄物的真实色彩客观上是存在差异的，但你还是非常希望观者相信你所拍摄照片上的色彩是真实、精确的，或者说你希望观者在看到你的摄影作品时，能够产生某种情绪上的反应。在拍摄与后期中，你对色彩的掌控会直接影响你对图片的阐释，尝试着去寻找出对色彩的最佳掌控方式。而在调控色彩时，有三项非常重要的指标，是每一位摄影人都需要高度关注的，这就是色彩的三个特性——色调（色相）、明度与饱和度。

CIE基本色度学分析

CIE基本色度学分析字号: 小中大| 打印发布: 2008-10-02 11:04 作者: Salmin 来源: 照明工程师社区查看: 6253次编者按：色度学是—门研究彩色计量的科学，其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。色度学是—门研究彩色计量的科学，其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的—种明视觉。彩色光的基本参数有：明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说，彩色光能量大则显得亮，反之则暗。色调反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如，某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势，而其它成分被吸收掉了。对于透射光，其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色就越深，或越纯;而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅，变成低饱和度的色光。因而饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度，它即说明彩色光的颜色类别，又说明颜色的深浅程度。应强调指出，虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉，但相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合。例如，适当比例的红光和绿光混合后，可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上，自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成，这就是三基色原理。基于以上事实，有人提出了一种假设，认为视网膜上的视锥细胞有三种类型，即红视谁细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞，又能激励绿视锥细胞。由此可推论，当红光和绿光同时到达视网膜时，这两种视锥细胞同时受到激励，所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。三基色是这样的三种颜色，它们相互独立，其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备的，即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组合而得到。有两种基色系统，一种是加色系统，其基色是红、绿、蓝;另一种是减色系统，其三基色是黄、青、紫(或品红)。不同比例的三基色光相加得到彩色称为相加混色，其规律为：红+绿=黄红+蓝=紫蓝+绿=青红+蓝+绿=白彩色还可由混合各种比例的绘画颜料或染料来配出，这就是相减混色。因为颜料能吸收入射光光谱中的某些成分，未吸收的部分被反射，从而形成了该颜料特有的彩色。当不同比例的颜料混合在一起的时候，它们吸收光谱的成分也随之改变，从而得到不同的彩色。其规律为：黄=白-蓝

色度学及色彩学

1绪论：我们生活在一个丰富多彩的世界，眼睛将为人们提供外界70%～80%的信息；11%是听觉；其它6%是嗅觉、味觉和触觉。色彩是视觉审美中重要因素之一，因此我们有必要研究一下色彩的科学。 1.1色彩学（chromatology [,kr?um?'t?l?d?i]）：研究内容研究色彩产生、接受及其应用规律的科学。它以光学为基础，并涉及心理物理学、生理学、心理学、美学与艺术理论等学科。因形、色为物象与美术形象的两大要素，故色彩学为美术理论的首要的、基本的课题。 1.2色彩学的应用的研究色彩应用史上，装饰功能先于再现功能而出现。色彩学的研究在近代才开始，它以光学的发展为基础，牛顿的日光—棱镜折射实验和开普勒奠定的近代实验光学为色彩学提供了科学依据，而心理物理学解决了视觉机制对光的反映问题。印象主义出现后，色彩并置对比、互补色等问题，促使理论家、艺术家运用科学方法探讨色彩产生、接受及应用的规律。19世纪下半叶，出现了许多色彩学研究的专门著作。 2光学与物理学知识色彩从根本上说是光的一种表现形式。一般能引起视觉的电磁波，叫做“可见光”，它的波长范围400-700nm。2.1光与色 1666年,英国的科学家萨克·牛顿进行了著名的色彩实验。他把太阳光用三棱镜分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光束，同时，七色光束通过三棱镜还能还原成白光。这七色色带就是太阳光谱。 2.2光度学photometry [f?u't?mitri]、色度学colorimetry ['k?l?'rim?tri] 光度学是研究光度量的，而光度学中专门研究眼睛对颜色的响应程度的部分称为色度学，色度学是根据人眼的光谱特性进行研究的一门学科。人的大脑感知和理解颜色所遵循的过程是一种生理心理现象，这一现象还远未被完全了解，但是颜色的物理性质可以有实验和理论结果支持的基本形式来表示。基本上，人类和其他动物接收的一个物体的颜色有物体的反射光的性质决定一个物体反射的光如果在所有波长范围内是平衡的，对观察者来说则显示白色。然而，若一个物体对有限的可见光谱范围反射，则物体呈现某种颜色，例如，绿色物体反射具有500-700nm范围的光，吸收其他波长光的多数能量。 2.3视觉的生理构造人眼的形状像一个小球，通常称为眼球，眼球内具有特殊的折光系统，使进入眼内的可见光汇聚在视网膜上。视网膜上含有感光的视杆细胞和视锥细胞，这些感光细胞把接受到的色光信号传到神经节细胞，再由视神经传到大脑皮层枕叶视觉神经中枢，产生色感。详细的说，当物象受光线照射后，其信息通过瞳孔进入视网膜，经过视神经细胞分析，转化为神经冲动，由视神经传达到大脑皮层的视觉中枢，才产生了色彩感觉。 ?锥体细胞 ?光线—瞳孔—视网膜杆体细胞视神经—大脑—色感

油漆颜色基础知识

油漆涂料颜色的基础知识随着油漆涂料行业的发展以及人民生活的提高，颜色问题日益引起市场的重视。颜色感觉与听觉、闻觉、味觉等都是外界刺激人的感觉器官而产生的感觉。光照射物体经反射或透射后刺激人眼，人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息，并将此信息传至大脑中枢，在大脑中将感觉信息进行处理、形成了色知觉。外界光刺激-色知觉-色感觉是一个复杂的过程，它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等方面问题，从这个过程可以看出，颜色和光及人眼的观察生理，心理基础有着密切的联系，目前通过大量实验为基础已建立了一套定性、定量描述颜色的理论，称为色度学。第一节、光与颜色一、可见光波与颜色光是一种一定频率的电磁辐射。电磁辐射的范围从r射线到无线电波，电磁辐射中仅有一小段能够引起眼睛的兴奋而被感觉，这就是通常所说的可见光谱的范围，可见光谱的波长从380nm到780nm，这一段波长人眼是可以看见的，不同的波长引起不同的颜色感觉。光谱颜色波长及范围颜色波长（nm）范围（nm）红700 640-780 橙620 600-640 黄580 550-600

绿510 480-550 兰470 450-480 紫420 380-450 表中波长的范围只是粗略的，实际上从一种颜色过度到另一种颜色是一种渐变的，并且颜色随波长的变化也是不均匀的。太阳光是一种强光，人们感觉太阳光是白色的，但事实上我们让一束太阳光通过三棱镜辐射到一幅白幕上，就会展现出一条具有各种颜色（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）的光带，通常进入我们的眼睛的光线很少是纯粹的单色光，只有在实验室中，利用单色仪才能观察到单色光，在日常生活中，一般是各种波长的光线一起进入我们的眼睛的，是一种混合光，混和光随着各种波长光能量的比例不同而呈现不同的颜色，短波的光能量较大时呈现蓝紫色，长波的光能量较大时呈现红色等。二、自然界物体的颜色 1、自然界物体的颜色千变万化，我们所以能看见物体的颜色，是由于发光体的光线照射在物体上，光的辐射能量作用于视觉器官的结果。物体的颜色一般分为表面色和光源色，表面色即不发光物体的颜色。不发光物体的颜色只有受到光线的照射时才被呈现出来，物体的颜色是由光线在物体被反射和吸收的情况决定的，它受光源条件的影响。绿色物体在日光下看是绿色，是由于将日光中绿色范围的波长反射出来，而光谱的其他成分则被它吸收了，当这个绿色的物体放在红光下看就变成黑色了，这是由于红光中无绿色的成分被它反射。

光度和色度基础知识

色度所需数据待测光谱S (λ)，发射能量与波长的关系，经光谱灵敏度校正标准配色函数：x (λ), y (λ), z (λ) 计算方法 i i i i i i i i i i Z Y X Y y Z Y X X x d z S Z d y S Y d x S X ++=++====??? ,)()( ,)()( ,)()(780 380780380780380λλλλλλλλλ 色坐标上的舌形曲线是色度随单色光波长变化的曲线，可以由标准配色函数得到。光视转换效率光视转换效率(luminous efficacy )K 是光源将辐射通亮转换为视觉的能力，即单位辐射能量产生的光通量： K =Φv /Φe 辐射效率(radiant efficiency )是光源将消耗的功率P 转换为辐射通量的能力, 即消耗单位能量产生的辐射通量： ηe =Φe /P 发光效率(流明效率, luminous efficiency )是光源把消耗的能量转换为视觉的能力，即消耗单位能量产生的光通量： ηv =Φv /P = ηe K 发光效率以lm/W 度量，不应与以相同单位表示的光视效能混淆。所需数据待测光谱S (λ) 视觉灵敏度函数V (λ)，即标准配色函数中的y (λ) 计算方法 )lm/W ()()()(683380780 380 ??=λλλλλd S d y S K 黑体辐射的光谱分布所需数据

色温 T C 光谱分布黑体辐射是原子振动产生的，在k 空间中，每个振动模式占据的体积为8π3/V ， V 是黑体的体积，而每个模中的平均光子数服从Bose-Einstein 统计， 1)exp(1->=

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