0.3 色度学基础

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。

色度学基础知识什么是色度学？色度学是研究色彩的科学，也被称为颜色学。

它涉及颜色的感知、产生、测量和应用等各个方面。

色度学不仅仅关注颜色的外观，还研究颜色的物理和化学特性以及其在人类生活和工业中的应用。

主观与客观颜色在色度学中，我们经常讨论主观和客观颜色。

主观颜色是指人们通过视觉系统感知到的颜色，它受到个体的视觉特性和观察条件的影响。

相比之下，客观颜色是测量和描述颜色特性的科学方法。

在主观颜色的研究中，我们了解了人类视觉系统的工作原理。

视觉系统通过不同类型的感光细胞和神经传递来识别和解释外部光线的不同波长。

这些信息被传递到大脑中的视觉皮层，并被解释为不同的颜色。

客观颜色的研究则使用了各种仪器和方法来测量和描述颜色。

光谱仪是一种常用的工具，可以将光线分解为其组成的不同波长。

通过测量各个波长的强度，可以确定光线的颜色。

色彩空间色彩空间是用来描述颜色的一种系统。

它由不同的坐标轴组成，每个坐标轴表示颜色的一个特定属性。

常见的色彩空间有RGB、CMYK和HSB等。

•RGB色彩空间是由红色（Red）、绿色（Green）和蓝色（Blue）三个原色组成的。

这种色彩空间常用于电子设备和计算机上的颜色显示。

•CMYK色彩空间是由青色（Cyan）、品红色（Magenta）、黄色（Yellow）和黑色（Black）四个颜色组成的。

它常用于印刷行业，用于混合油墨来产生不同的颜色。

•HSB色彩空间代表色相（Hue）、饱和度（Saturation）和亮度（Brightness）。

色相表示颜色的种类，饱和度表示颜色的纯度，亮度表示颜色的明暗程度。

不同的色彩空间可以用来描述不同的颜色特性，选择适合的色彩空间可以更准确地表示和处理颜色。

颜色的应用在生活和工业中，颜色有许多应用。

颜色可以通过情绪而产生不同的影响，对于个人和品牌来说具有重要的影响力。

在设计领域，颜色可以用来传达特定的情感和理念。

例如，在广告中使用红色可以引起人们的注意力和兴奋感，而使用蓝色则可以传达平静和安全的感觉。

标准照明体1) 标准照明体A 代表绝对温度大约为2856K完全辐射体(黑体)的光。

2) 标准照明体B 代表相关色温大约为4874K的直射日光﹐它的光色相当于中午阳光。

3) 标准照明体C 代表相关色温大约为6774K的平均日光﹐它的光色近似阴天天空的日光。

4) 标准照明体D65 代表相关色温大约为6504K的日光。

5)其它D照明体代表标准照明体D65 以外的其它日光﹐如D55﹑D75。

D55代表相关色温为5503K的典型日光﹐常用于摄影。

D75代表相关色温为7504K的典型日光﹐用于高色温光源下进行精细辨色的场合。

上述照明体﹐B和C不理想﹐因而用照明体D代表日光。

在应用中﹐推荐A 和D65作为普遍应用的标准照明体。

标准光源为了较为准确和规范地描述色调，CIE(国际照明委员会)制定了4种标准光源，以统一色调值。

这4种标准光源的名称见下表，在这4种标准光源中，常用的Ｃ光源和Ｄ65光源，我国以Ｄ65为标准光源。

1) 标准光源A 色温2856K的充气钨丝灯。

2) 标准光源B A光源加一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器﹐以产生相关色温4874K的辐射。

3) 标准光源C A光源加另一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器﹐以产生相关色温6774K的辐射。

标准照明体D ﹐CIE尚未推荐出相应的标准光源。

我国以Ｄ65为标准光源。

视觉暂留现象人眼之所以能够看清一个物体，乃是由于该物体在光的照射下，物体所反射或透射的光进入人眼，刺激了视神经，引起了视觉反应。

当这个物体从眼前移开，对人眼的刺激作用消失时，该物体的形状和颜色不会随着物体移开而立即消失，它在人眼还可以作一个短暂停留，时间大约为1/10秒。

物体形状及颜色在人眼中这个短暂时间的停留，就称为视觉暂留现象。

正因为有了这种视觉暂留现象，人们才能欣赏到电影、电视的连续画面。

视觉暂留现象是视错觉的一种表现。

眼睛的分辨能力眼睛分辨物体细节的能力与视网膜的结构(主要是其上面的感光单元的分布)有关﹐不同部分亦很大的差别。

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”。

3色度学基础知识及数码影像概述Ver3.0色度学,与影响相关数码影像的色彩表示—色彩模型和色域色度学,与影响相关内容提要光和颜色光和色的本质–可见光谱、色温、主波长、色纯度、光强度颜色和颜色模型概述与设备无关和与设备相关的颜色模型三基色理论和基于该理论的颜色模型 CIE色度图三种最常用的色彩模型– RGB色彩模型、 CMYK色彩模型、 Lab色彩模型色域和溢色灰度系数色度学,与影响相关光和颜色白光是一种复色光，由各种色光混合而成发光体、透明物体和不透明物体的颜色–发光体发出的色光的颜色就是我们感受到的颜色。

–透明物体吸收或反射掉白光当中的一部分色光，剩余的色光从中穿透出来，便是我们感受到的颜色。

–不透明物体吸收掉白色光当中的一部分色光，剩余的色光从中反射出来，便是我们感受到的颜色。

色度学,与影响相关光和色的本质可见光谱–光是原子中运动的电子所辐射出来的电磁波–我们只能看到电磁波谱中的一小部分。

这一小部分通常称为可见光谱。

可见光谱中，波长越长的色光，颜色越偏红；波长越短的色光，眼色越偏蓝连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱色度学,与影响相关光和色的本质色温–色温是按绝对黑体来定义的，光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。

低色温光源的能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光” 高色温光源的能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”三个色度学名词–主波长我们所看到的色光的波长，对应于感知意义上的“色调” –色纯度即色彩的饱和度，是纯色光与白色光的比例，纯色光色纯度为100% –光强度一束光量的多少，对应于明度或者辉度色度学,与影响相关颜色和颜色模型颜色模型用数学的方式描述我们看到和处理的颜色。

–不同的颜色模型分别表示用于描述颜色和对颜色进行分类的不同方法。

–所有颜色模型使用数值表示可见色谱。

–颜色模型确定各值之间的关系，色彩空间将这些值的绝对含义定义为颜色。