Outline
Color Vision
How we see color
Colorimetry
How to measure color
Color Reproduction
Display picture match original scene
4/80
(indigo)、紫等等所組成
6/80
Visible Light Spectrum
380nm以下：紫外線(Ultraviolet)
380nm~450nm：紫(Violet)
450nm~490nm：藍(Blue)
490nm~560nm：綠(Green)
560nm~590nm：黃(Yellow)
590nm~630nm：橙(orange)
630nm~780nm：紅(red)
9/80 Color Vision
14/80
Fovial cones Cones and rods
Distribution of rods and cones
16/80
Colorimetry
Measurement of color
Instruments that work like the eye
Industrial and scientific application
Color Matching Experiments
(色彩匹配實驗)
18/80
21/80
22/80
Color Matching
(tristimulus values)
能能
26/80
27/80 1931 CIE-XYZ 系統
28/80
29/80 1931 CIE-XYZ 系統
31/80 1931 CIE-XYZ 系統
33/80
35/80
37/80 38/80
隨著黑體溫度升高,
大輻射能量的波長要向短
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
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
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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
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。
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。
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
色彩的基础知识 一、颜料的混合 所谓颜料的混合，就是具体解决人们在作画时如何调色的问题。 自然界的色彩是十分复杂的。我们必须学会用种类有限的颜料调成丰富多样的色彩，为此，我们要了解颜料混合的规律。 颜料混合情况如下： 原色：颜料中最基本的三种色为红、黄租蓝色，色彩学上称它们为三原色，又叫第一次色。一般在绘画上所指三原色的红是曙红、黄是柠黄、蓝是湖蓝。 颜料中的原色之间按一定比例混合可以调配出各种不同的色彩，而颜料中的其它颜色则无法调配出原色来。为了方便，作画时应该充分利用现成的颜料，这样可以节省调色时间。 间色：三原色中任何两种原色作等量混合调出的颜色，叫间色，亦称第二次色。 红十黄＝橙 第二次色黄十蓝＝绿间色 蓝十红＝紫 如果两个原色在混合时分量不等，又可产生种种不同的颜色。如红与黄混合，黄色成分多则得中铬黄、淡铬黄等的黄橙色，红色成分多则得桔红、朱红等橙黄色。 复色；任何两种间色(或一个原色与一个间色)温合调出故颜色称复色，亦称再间色或第三次色。 橙十绿＝橙绿(黄灰) 第三次色橙十紫＝橙紫(红灰) 复色 紫十绿＝紫绿(蓝灰) 由于混合比例的不同和色彩明暗深浅的变化，使复色的变化繁多。等量相加得出标准复色， 两个间色混合比例不同，可产生许多纯度不同的复色；三个原色以一定比例相混合，可得出近似
黑色的深灰黑色。所以任何一种原色与黑色相混合，也能得到复色。即凡是复色都有红、黄、蓝三原色的成分，例如： 橙绿＝橙第三次色绿＝(红＋黄)＋(蓝＋黄) ＝(红＋黄＋蓝)＋黄＝灰黑色＋黄＝黄灰 橙紫＝橙＋紫＝(红＋黄)＋(蓝＋红) ＝(红＋黄＋蓝)＋红＝灰黑色＋红＝红灰 紫绿＝紫＋绿＝(红＋蓝)＋(黄＋蓝) ＝(红＋黄＋蓝)＋蓝＝灰黑色＋蓝＝蓝灰 复色是一种灰性颜色，在绘画和工艺装饰上应用很广，善于运用复色的变化，就能使画面色彩丰富并得到色彩格调韵味的艺术效果。 二、色彩三要素 1．色相顾名思义即色彩的“相貌”，各种颜色，呈现出各种不同的“相貌”，便叫“色相”。如红、橙、黄、绿等，也就是颜色的种类和名称，它是色彩显而易见的最大特征。 自然界的色彩难以数计，许多色彩也难以叫出它的名称，只能大致地说：这是偏黄的灰绿，那是暗枣红等，观察色相时要善于比较，即使相似的几块颜色，也要从中比较出它们不同的地方。如红颜色有朱红、曙红、玫瑰红、深红的区别。同时又要分辨出朱红(红中偏黄)、大红(红中偏橙)、曙红(红中偏紫)、玫瑰红(红中偏蓝)、深红(红中带黑)的不同色相；再如黄色就有淡黄(黄中偏白)、柠檬黄(黄中偏绿)、中黄(黄中偏橙)、土黄(黄中带黑)、桔黄(黄中带橙)；蓝色有钴蓝(蓝中带粉)、湖蓝(蓝中带绿)、群青(蓝中带紫)、普蓝(蓝中带黑)等。 2．色度系指色彩的明度和纯度。 明度，即颜色的明暗、深浅程度，指色彩的素描因素。它有两种含义：一是同一颜色受光后的明暗层次，如深红、淡红、深绿、浅绿等。二是各种色相明暗比较，如黄色最亮，其次是橙、绿、红，青较暗，紫最暗。画面用色必须注意各类色相的明暗和深浅。 颜色除在明度上的差别外还有纯度的差别。 纯度，是指一个颜色色素的纯净和浑浊的程度，也就是色彩的饱和度。纯正的颜色中无黑白或其他杂色混入。未经调配的颜色纯度高，调配后，色彩纯度减弱。此外，用水将颜料稀释后，水彩和水粉色亦可降低纯度，纯度对色彩的
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。
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。
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 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。
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):
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。
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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