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
1.3.1Photoshop中的通道(channels)
通道主要是用来存储图像色彩的，多个通道的叠加就组成一幅色彩丰富的全彩图像。通道操作具有独立性，且表示了图像的大量信息，它们是文档的组成部分。通道具有以下用途：
通道表示选区，可以利用分离通道做一些比较精确并很方便的选择。
通道还可以代表墨水的强度，这个我们可以在分离的通道中观察他们的亮度而得知，不同的通道的亮度常常是不同的。通道也可以是执行命令过程中可变的不透明度。
⑴通道的分类
当在Photoshop中打开一个信图像时，就自动创建了颜色通道。图像的色彩模式决定所创建的颜色通道的数目，对于不同的彩色模式，其通道的划分也不相同。
●Grayscale模式
●RGB模式
●CMYK模式
●Lab模式
●HSB模式
●Bitmap模式
●Multichannel模式
●Indexed Color模式
●Duotone模式
⑵通道的计算(Caculation)
Caculation命令是图像、通道合并中的一项计算方法，它主要用于两个相同尺寸和分辨率的图像文件中指定的通道合并，合并的结果存放在一个新的图像文件中，或将它存
为一个彩色通道或Alpha通道。
通道间运算的方式多种多样，在通道运算前应当先了解三种颜色的概念：
●基本色(Base Color)--图像中原有的颜色。
●混合色(Btend Color)--用编辑或绘图工具加于图像上的
颜色。
●结果色(Result Color)--经混色过程后，产生的新颜色。通道的运算方式主要有以下几种：
●正常(Normal)模式
●溶解(Dissolve)模式
●正片叠底(Multiply)模式
●屏幕(Screen)模式
●叠加(Overlay)模式
●柔光(Soft Light)模式
●强光(Hard Light)模式
●颜色减淡(Color Dodge)模式
●颜色加深(Color Burn)模式
●变暗(Darken)模式
●变亮(Lighten)模式
●差值(Difference)模式
●排除(Exclusion)模式
●色相(Hue)模式
●饱和度(Saturation)模式
●颜色(Color)模式
●亮度(Luminosity)模式
1.3.2Photoshop中的图层(layer）
在Photoshop中，图像可以由多个图层或多种图层组成，
使用图层，可以将各种图像拼合在一起，进行重新调整和运算。一个文件中的所有图层都具有相同的分辨率、相同的通道数以及相同的图像模式(RGB、CMYK或灰度)。每一个图层都是相对独立的，在这一层面上进行的操作与另外的一个图层可以没有任何联系。常见的图像在打开的时候，通常只有一个背景图层，在设计过程中可以利用图像图层放置不同的图像元素，通过调节图层对图像的全部或局部进行色彩调节，通过填充图层创建不同的填充效果。
图层的模式：进行图层模式设定时，设定的结果为选定图层与下面图层之间的相互关系，设定完成后，并不影响两个图层的原始图像。图层模式与通道的模式大体相同。
2拍摄与录入及模拟分色处理步骤
2.1拍摄与录入
在没有任何杂乱光线的暗房内，将数码照相机固定在翻拍架上，同时打开数码照相机和照明光源。然后，将检材水平地放置在翻拍架的底座上，再用玻璃板压住检材。调整数码照相机的位置、对焦，进行拍摄。完成后，将照片导入计算机，并重新命名、存储文件。
2.2模拟分色处理
通过计算机模拟分色摄影主要有三种方法:通道分离法、图层填充法、通道运算法。
⑴通道分离法：一幅RGB 图像中的红(Red)通道是由图像中所有像素点的红色信息所组成的，同样，绿(Green)通道或蓝(Blue)通道则是由所有像素点的绿色信息或蓝色信息所组成的。每一个颜色通道都是一幅灰度图像，它只代表一种颜色的明暗变化。打开一个图像文件的同时，观察他的颜色模式，判断其通道的种类，利用分离通道使各个通道内的颜
色信息表现出来，整个图像被分成若干个只有单一颜色信息的图像。通过视觉检验分离后的通道中的颜色信息，来确定处理后的分色效果。
⑵图层填充法：当打开一个待处理的文件时，当前图层为背景图层，且处于完全锁定状态。要通过图层对图像进行处理，必须先解除背景图层的锁定。复制当前图层形成图层副本，我们可以在这个图层上进行编辑。
在复制图层上，将需要削弱的颜色选定为前景色，填充此颜色，通过设定图层的混合方式和调节图层调板中的不透明度，来达到分色的效果。
⑶通道运算法：通道计算即可以是同一幅图像的同一通道或两个不同通道的运算，也可以是两幅图像的不同通道之间的运算。
我们打开一个图像文件，复制该文件，对该文件和文件副本运行计算命令，选择两个文件参加运算的通道、图层、运算方式及不透明度(这里的不透明度代表的是第一个文件的不透明度)，通过运算得到不同的效果图，比较各种运算的效果，选择最佳分色效果。
这三种分色方法即可单独使用，又可相结合运用。在掌握的基础上灵活运用。
3利用计算机模拟分色摄影分析
通过以上三种方法对各种图像进行模拟分色处理，我们发现一般情况下利用计算机模拟分色摄影比传统的光学分色摄影效果更佳，方法更灵活、更方便，易于操作，可随意更改效果，选择最佳的分色效果。由于计算机颜色的分辨率远大于通常的滤色片，所以计算机可以把颜色相近甚至相同的颜色分离开。计算机模拟分色摄影拓宽了刑事摄影中分色
摄影的概念，极大地丰富了分色摄影的内容，是一种很有实用意义的分色新方法。
通过大量的实验，观测各类检材的分色效果图像，总结出针对各类检材的分色方法适用规律：
⑴如果检材上需要增强的颜色和需要削弱的颜色反差较大，而且要削弱的是某一标准色，那么通道分离法非常适用，效果明显。而且通道分离法主要适用于对红色、绿色、蓝色、黄色、品红和青色的模拟分色。
⑵如果检材上需要增强的颜色和需要削弱的颜色相近、反差较小，一般可以使用图层填充法和通道运算法模拟分色。而且通道运算法的效果要比图层填充法的效果好。
⑶如果检材上需要增强的颜色和需要削弱的颜色同属于一个色系，只能用通道运算法模拟分色。因为这类检材属于疑难检材，模拟分色相对比较困难，所以分色效果图质量不是很高。
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
颜色基础知识
颜色基础知识 随着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。
色度学知识大全
颜色 苹果是红的，柠檬是黄的，天是蓝的，这就是我们大家以日常用语对颜色的判断。我们用色调这一术语在色彩世界里把颜色区分为红、黄、蓝等类别。还有，虽然黄和红是两种截然不同的色调，但是把黄和红混合在一起就产生了橙色（有时称之为黄-红）：混合黄和绿产生黄-绿；混合蓝和绿则产生蓝-绿，等等。把这些色调衔接排列，就形成如图1所示的色环。 当比较各种颜色的亮度（颜色的明亮程度如何）时，颜色就有明亮和深暗之分。例如，将柠檬的黄色和葡萄柚的黄色来说，毫无疑问，柠檬的黄色就比较明亮。把柠檬的黄色和欧洲甜樱桃的红色相比，显然，也是柠檬黄比较明亮。可见，颜色亮度的测量与色
调无关。现在，让我们来看一看图2。图2是图1沿A（绿）B（紫红）直线切开的剖面图。可以看出，亮度沿垂直方向变化，越往上去，色彩越明亮，越往下去，则越深暗。 再来说说黄色。柠檬的黄色和梨的黄色相比较又如何？你可能会说柠檬的黄色更明亮一些，但除此以外还有一个大的差别就是柠檬的黄色显得鲜艳，而梨的颜色则显得阴晦。这种差别称之为色饱和度或鲜艳度。从图2可以看出，紫红和绿两色的饱和度分别由中心向两侧随水平距离的增加而变化。离中心越近，色彩越阴晦；离中心越远，则越鲜艳。图3标出了一些常用的描述色彩亮度和色饱和度的形容词。至于这些形容词表达了什么，请再看一下图2。
能把色调、亮度、色饱和度的关系以直观的方式来表达得清清楚楚。
色彩和光的知识 测量仪器
如果我们测量苹果的颜色，我们得到下列结果：
过去已有好几个人想出多种方法，常常是通过复杂的公式用数量来表示颜色，其目的是使每个人能够更容易地和更准确地做色彩信息交流。这些方法试图提出一种用数字来表示颜色的方法，就好象我们表示长度和重量一样。例如在1905年，美国画家A.H.孟塞尔发明一种表示颜色的方法，这种方法利用大量按照颜色的色调（孟塞尔色调）、亮度（孟塞尔值）和色饱和度（孟塞尔饱和度）分类的色纸片，用来和样品色作目视比较。后来，经过许多进一步实验，该系统经过更新，创立了孟塞尔新表色系统，也就是现在在用的孟塞尔系统。在该系统中，任何给定的颜色按照它的色调（H），亮度值（V）和饱和度（C），表示为一个字母/数字组合（HV/C），并利用孟塞尔色卡作目视测定。其他用数字表示颜色的系统是由国际照明委员会（CIE）研究出来的。其中最为著名的两种系统为Yxy系统和L*a*b*系统。前者是于1931年根据CIE规定的三刺激值XYZ发明出来的，后者是由1976年发明的，以给出更为均匀的相对于视差的色差。这两种色空间*已在全世界用于色彩交流。 *色空间：这是一种用某种符号（例如数字）来表示某物体或某种光源颜色的方法。
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
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):
图像伪彩色处理解析
数字图像处理课程实践灰度图像的伪彩色处理 学院：物电学院 班级：11级电信班 指导老师： 小组成员：
目录 1.1伪彩色图像处理原理 (1) 1.2伪彩色增加的目的 (2) 1.3伪彩色图像处理增强的方法 (2) 2.1 源程序执行原理 (4) 2.2 源程序 (5) 2.3实验结果 (6) 3.1学习心得 (7) 参考文献 (8)
1.1伪彩色图像处理原理 数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术，又称为计算机图像处理。扩展了人眼的视觉范围，使之跳出传统的可视界限，在人类生活发展的各个方面至关重要。如何用计算机系统解释图像，形成了图像的理解或称为计算机视觉的理解外部世界。 所谓伪彩色图像处理，就是将图像中的黑白灰度级编程不同的彩色，如过分层越多，人眼所能提取的信息也多，从而达到图像增强的效果。这是一种视觉效果明显，又不太复杂的图像增强技术。伪彩色图像处理技术不仅适用于航空摄影和遥感图片，也可用于x光片及云母的判读等处理中。实现伪彩色处理的主要方法主要有密度分割法、灰度级-伪彩色变换法、频域伪彩色处理等多种方法。我们在这里主要介绍了各种方法的基本原理并重点介绍了灰度级-伪彩色变换法的序设计。 伪彩色图像处理（又称假彩色）有三种：第一种是把真实景物图像的像素逐个地映射为另一种颜色，使目标在原图像中更突出；第二种是把多光谱图像中任意三个光谱图像映射为可见光红、绿、蓝三种可见光谱段的信号，再合成为一幅彩色图像；第三种是把黑白图像，用灰度级映射或频谱映射而成为类似真实彩色的处理，相当于黑白照片的人工着色方法。 伪彩色处理是根据特定的准则对灰度值赋以彩色的处理。由于人眼对彩色的分辨率远高于对灰度差的分辨率，所以这种技术可用来识别灰度差较小的像素。这是一种视觉效果明显而技术又不是很复杂的图像增强技术。灰度图像中，如果相邻像素点的灰度相差大，人眼将无法从图像中提取相应的信息，因为人眼分辨灰度的能力很差，一般只有几十个数量级，但是人眼对彩色信号的分辨率却很强，这样将黑白图像转换为彩色图像后，人眼可以提取更多的信息量。 伪彩色虽然能将黑白灰度转化为彩色，但这种彩色并不是真正表现图像的原始颜色，而仅仅是一种便于识别的伪彩色。伪彩色处理技术的实现方法有多种，如灰度分层法、灰度级-彩色变换法、频域滤波法等等。
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
光与色的基本知识
引言 为了普及和加强整个染色部门理论培训，特编写本教材。 本教材内容包括染色部LAB—DIP 基本程序、纤维知识、光与色的知识、测色仪原理、活性染料染色理论、助剂、工艺、后整、常见中英文对照等。这些内容，从理论与实践两个方面，阐述了现用染料染色工艺，有较强的指导作用。 染色是一个历史悠久的行业，要求每个染色工作者必须具有较高的专业技能，希望各位同事能学习扎实理论知识，付之实践，不断完善。为我部，乃至整个公司，整个染整事业贡献自己的力量。 第一章 LAB—DIP 基本程序 1 .接样：接到客户来样后，了解客户要求、交样时间、样版总数，有困难及时向主管 反映。 2 .选择材料：根据“打样要求单”明确开纱样、布样，或其它种类的织物。 3 .选择光源：根据不同的客户选择不同的标准光源（见《对色光源表》） 4. 选择染料：根据色样选择染料组合时，考虑各方面因素的主次顺序是： 客户色牢度要求→车间生产的难易→同光异谱→价格 4.1 客户色牢度方面：要参照各染料单色的色牢度资料，选择染料，满足客户对日晒、 湿摩擦牢度、水洗牢度的要求。 4.2 同光异谱方面：对使用两个以上光源对色的客户，要选择同光异谱最小的组合， 若有问题要及时通知主管。 4.3 价格方面： 4.3.1若来样面积足够大即超过对色仪最小孔(直径6.6MM)，可用电脑对色仪开配方， 参考配方的价格。 4.3.2 若来样面积不够大，要用化验室现有资料和单色色谱开配方，查找“YK
Dyestuffs Price and StockList”上的价格，确保价格经济原则。 4.3.3 以上两种方法开配方均以达到相近质量、价格经济为原则。 4.4 车间生产方面：选择染料参考车间染料组合生产情况，选择上染性能一致染料组合。对于车间工艺还不成熟的染料组合，先送车间技术组确认并从工艺上准备。 5. 开方 5.1 在客户样版上的色号上方做记号“√”表示已开配方。 5.2 填写配方卡： 5.2.1将通过DATACOLOR 或资料选定的配方，以及客户、纱支、布类、色号等资料分别填入“配方卡”。 5.2.2 填入元明粉（Na 2SO 4 ）、纯碱（Na 2 CO 3 ）用量（按照《化验室工艺文件》）。 5.2.3 配方卡上注明写清用布/纱的类型：正常布/纱或是复漂布/纱，对特殊布需另外注明 。 5.3 填入染色工艺：根据染料组合和染色织物材料，确定染色工艺。 5.3.1 纱样染色工艺： 1#：适用于SUMIFIX SUPRA染料和SUMIFIX/REMAZOL/EVERZOL染料升温工艺4#：适用于科来恩高温染料 5#：适用于SUMIFIX/REMAZOL和EVERCION染料（80o C） 11#：适用于SUMIFIX SUPRA染料和SUMIFIX/REMAZOL/SLS/MEGAFIX染料恒温工艺 (工艺流程曲线见技术文件《化验室小样工艺》)。 5.4 填写浴比：根据不同的染色材料选择浴比。一般纱样和布样的浴比均为1:10。有特 殊要求的需要注明 5.5 填写染色时间：根据所用染料总量的多少选择染色时间。 无论是布样或纱样，染料总量小于2%（OWF）时，均用30分钟。 无论是布样或纱样，染料总量大于2%(OWF)时，用60分钟。 其余纱样、布样均用60分钟染色（可省去不填）。 对于化纤、漂白纱样和布样需特殊注明。 5.6 填写后处理工艺：根据织物类型、颜色、浓度的不同选择不同的后处理工艺。 纱/布样后处理工艺：
基本色度学RGB基本原理白光工程师你必须撑握的基本知识
基本色度学RGB基本原理白光工程师你必须撑握的基本知识！ 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 紫＝白－绿 青＝白－红 黄＋紫＝白－蓝－绿＝红 黄＋青＝白－蓝－红＝绿 紫＋青＝白－绿－红＝蓝 黄＋紫＋青＝白－蓝－绿－红＝黑
颜色基础知识
颜色基础知识 篇一：CIE 1931 色度图 从小到大，我们对色彩都要接触到三基色、三原色的概念，由此可以看出，色彩是一个三维函数，所以应该由三维空间表示。如图1就是传统色度学著作常用来表示颜色的纺锤体，图2是按人对颜色分辨能力构造的三维彩色立体。由于人类思维能力和表现能力的限制，三维的坐标系在实际应用中都暴露出了很大的局限性。 显示器的显示采用的是色光加色法，色光三原色是红、绿、蓝三种色光。国际标准照明委员会（CIE）1931年规定这三种色光的波长是： 红色光（R）：700nm 绿色光（G）： 蓝色光（B）： 自然界中各种原色都能由这三种原色光按一定比例混合而成。 在以上定义的基础上，人们定义这样的一组公式： r=R/（R+G+B） g=G/（R+G+B） b=B/（R+G+B） 由于r+g+b=1, 所以只用给出 r和 g的值, 就能惟一地确定一种颜色。这样就可将光谱中的所有颜色表示在一个二维的平面内。由此便建立了1931 CIE-RGB表色系统
但是，在上面的表示方法中，r和g值会出现负数。由于实际上不存在负的光强，而且这种计算极不方便，不易理解，人们希望找出另外一组原色，用于代替CIE-RGB系统，因此，在1931年CIE组织建立了三种假想的标准原色X（红）、Y（绿）、Z（蓝），以便使我们能够得到的颜色匹配函数的三值都是正值，而x、y、z的表达方式仍类似上面的那组公式。由此衍生出的便是1931 CIE-XYZ系统（如图4），这个系统是色度学的实际应用工具，几乎关于颜色的一切测量、标准以及其他方面的延伸都以此为出发点，因而是颜色视觉研究的有力工具。 是一些典型设备在1931 CIE-XYZ系统中所能表现的色彩范围（色域）。其中，三角形框是显示器的色彩范围，灰色的多边形是彩色打印机的表现范围。 从色域图上可以看到，沿着x轴正方向红色越来越纯，绿色则沿y轴正方向变得更纯，最纯的蓝色位于靠近坐标原点的位置。所以，当显示器显示纯红色时，颜色值中的x值最大；类似地，显示绿色时y值最大；根据系统的定义，在显示蓝色时则是1-x-y的结果最大。值得一提的是，x、y值是小数，应该表示为的形式，但是，为了表达方便和节约空间，我们的文章中会省略掉“0.”，而使x、y值看起来像一组三位数。 CIE 目录 CIE（国际发光照明委员会）：原文为Commission Internationale