第4章光源色度学分解
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chap-4
经数学变换，两组颜色空间色度坐标的相互转换
关系为：
x=(0.490r+0.310g+0.200b)/(0.667r+1.132g+1.200b) y=(0.177r+0.812g+0.010b)/(0.667r+1.132g+1.200b)
z=(0.000r+0.010g+0.990b)/(0.667r+1.132g+1.200b)
1931 CIE-RGB系统标准色度观察者光谱三刺
激值，简称 1931 CIE-RGB系统标准观察者
用很多观察者 来实验，匹配 光谱的各个颜 色，得到很多 组不同的三刺 激值，最后取 它们三刺激值 的平均结果。
1931CIE-RGB系统的光谱三刺激值是从实验得出来
的，本来可以用于颜色测量和标定以及色度学计算， 但是实验结果得到的用来标定光谱色的原色出现了 负值(有些颜色纯度太高)，正负交替十分不便，不 宜理解。
2、颜色光的混合
调节上方 三原色光 到适应的 比例，即 可混合出 下方的待 匹配的色 光。
同色异谱：二个颜色在视觉上感觉相同，但光 谱组成却不一样。
二、颜色方程：
用数学的方程形式来描述颜色的匹配实验。 C≡R(R)+G(G)+B(B) ≡：代表匹配，即视觉上相等。 R、G、B代表)、(B)代表混合所用的三原色
在颜色转盘实验中，若处在中间位置的被匹
配的颜色很饱和，那么很难用前面的颜色转 盘实现颜色的匹配。
可把处在外圈的一种原色加到中心被匹配的
颜色上，相当于只用外周的二种颜色来与中 心的颜色匹配。
这样的话，方程 中就可能出现了 负值，但用这种 方法，可使各种 色调和饱和度的 颜色也能匹配的 出来。
现代色度学-第四章 色适应变换
图4-1. 显示器和印刷体图像有相同的色貌
4.1.2 色适应机理
色适应是指人眼对不同照明光源或不同观察条件的白 点变化的适应能力，最基本的色适应是对光源的适应， 即人类视觉系统使自己适应照明颜色变化的能力，以此 来近似的维持物体的色貌不变。 色适应是人眼彩色视觉机理之一，是视觉对照明色的 一种自动校正。 色适应与人眼视觉细胞的接收有直接的关系，因而可 依此寻求出“物体色与视觉细胞之间的色适应模型”。 J. von Kries于1902年首次提出一个基本假设：“人眼 的视觉感受器与心理知觉感受应当是呈互相独立而不会 相互影响”，即锥感受器对外界光刺激的响应相互独立。
⎛ L + Ln La = aL ⎜ ⎜L ⎝ white + Ln
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
βL
（4-15）
βM
⎛ M + Mn ⎞ Ma = aM ⎜ ⎟ ⎜M +M ⎟ n⎠ ⎝ white （4-16）
（4-16）
⎛ S + Sn S a = aS ⎜ ⎜S ⎝ white + S n⎞源自⎟ ⎟ ⎠βS前言
人眼视觉系统是一个动态机构，对外界环境的 变化作出调节。 视觉适应是对一定观察条件的最优响应，适应 包括明适应、暗适应和色适应。 照明光源的变化是最常见的观察条件变化。 光源色影响人类对于色彩的判断，色貌模型最 早解决的是关于照明光源对色貌的影响 。
4.1 色适应相关概念
4.1.1对应色
对应色(Corresponding Colors)是指在一种照明光源下被 观察颜色与另一种照明光源下被观察颜色有相同的色 貌。 即在不同光源或不同观察白场条件下有相同色貌的两 个刺激 。
（4-17）
LaMaSa是适应后的锥响应信号，LMS是输入锥响应信号； LwhiteMwhiteSwhite是适应场白点的锥响应，LnMnSn是附加的 噪声项；βLβMβS是幂函数的指数项，它们是由适应亮 度决定；LaMaSa是为了对中灰刺激产生颜色恒常的系数。
《光度学与色度学》课件
量和方向等属性。
03
光的相干性
相干光是指频率、振动方向和 相位都相同的光，具有干涉和
衍射等特性。
光度量基本概念
03
光照度
发光强度
光亮度
表示单位面积上接受到的光通量，单位为 勒克斯（Lux）。
表示光源在给定方向上的光强，单位为坎 德拉（Candela）。
表示单位面积上发出的光强，单位为尼特 （Nit）。
《光度学与色度学》PPT课 件
目录
• 光度学基础 • 色度学基础 • 光度测量与照明设计 • 色度测量与显示技术 • 光度学与色度学的应用
01
光度学基础
光的本质与特性
01
光的波动性
光是一种电磁波，具有振幅、 频率和相位等波动特性。
02
光的粒子性
光具有粒子特性，可以表现为 能量子的形式，具有能量、动
亮度计
测量物体表面的反射光亮度，常用于显 示屏幕亮度的测量。
照明设计基础
照明目的与需求
根据不同的使用场景和需 求，如阅读、工作、娱乐 等，选择合适的照明方式 和灯具。
照明质量
包括照度、均匀度、色温 、显色指数等参数，直接 影响照明效果和舒适度。
灯具选择
根据照明需求和场景，选 择合适的灯具类型和规格 ，如吊灯、壁灯、台灯等 。
照明设计案例分析
家庭照明设计
根据家庭成员的生活习惯和喜好，结合房间的功能和布局，进行合理的照明规 划和布置。
商业照明设计
根据商业场所的特点和需求，如商场、餐厅、办公室等，进行专业的照明设计 和布置，提高商业空间的品质和吸引力。
04
色度测量与显示技术
色度测量设备与技术
色度测量设备
色度计是用于测量物体颜色的仪器，其原理基于光谱光度测 量。常用的色度计类型包括光谱光度计和积分球光度计。
03
光的相干性
相干光是指频率、振动方向和 相位都相同的光，具有干涉和
衍射等特性。
光度量基本概念
03
光照度
发光强度
光亮度
表示单位面积上接受到的光通量，单位为 勒克斯（Lux）。
表示光源在给定方向上的光强，单位为坎 德拉（Candela）。
表示单位面积上发出的光强，单位为尼特 （Nit）。
《光度学与色度学》PPT课 件
目录
• 光度学基础 • 色度学基础 • 光度测量与照明设计 • 色度测量与显示技术 • 光度学与色度学的应用
01
光度学基础
光的本质与特性
01
光的波动性
光是一种电磁波，具有振幅、 频率和相位等波动特性。
02
光的粒子性
光具有粒子特性，可以表现为 能量子的形式，具有能量、动
亮度计
测量物体表面的反射光亮度，常用于显 示屏幕亮度的测量。
照明设计基础
照明目的与需求
根据不同的使用场景和需 求，如阅读、工作、娱乐 等，选择合适的照明方式 和灯具。
照明质量
包括照度、均匀度、色温 、显色指数等参数，直接 影响照明效果和舒适度。
灯具选择
根据照明需求和场景，选 择合适的灯具类型和规格 ，如吊灯、壁灯、台灯等 。
照明设计案例分析
家庭照明设计
根据家庭成员的生活习惯和喜好，结合房间的功能和布局，进行合理的照明规 划和布置。
商业照明设计
根据商业场所的特点和需求，如商场、餐厅、办公室等，进行专业的照明设计 和布置，提高商业空间的品质和吸引力。
04
色度测量与显示技术
色度测量设备与技术
色度测量设备
色度计是用于测量物体颜色的仪器，其原理基于光谱光度测 量。常用的色度计类型包括光谱光度计和积分球光度计。
光度学与色度学
§2 CIE标准色度学系统
§2-1
选定三原色
1、其中任何一种原色不能被其他两种原色匹配
2、三色之间的光谱间隔大，匹配色覆盖的颜色最多
3、容易实现
CIE确定：
Red
Green
Blue
nm
700
546.1
435.8
为标准三原色
这样規定的原因是上述三者都比较容易精确地产生出
來。是采用汞弧光谱中经滤波后的单一谱线获得，色度 稳定而准确，配出彩色也较多。
x(）0.06.469609rr07((） ）10..1331204g0g(0(） ） 01..220000b06(b(3） ） y(）00..16766699rr7(7(） ）10..18312244gg00((） ）10..20010066bb(3(3） ） z(）0.06.060609rr07((） ）10..1031204g0g(0(） ） 01..929000b06(b(3） ）
y ()
y ()
• 由CIE1931XYZ系统色品图可知：
• 光谱轨迹曲线以及链接光谱轨迹两端 的直线所构成的马蹄形内，包含了所有
物理上能实现的颜色（只要选取适当的 原色）
•
人的视觉不能区分700~770nm的
光谱色的差别，所以他们有相同的色品
坐标点。
•
540~700nm的光谱轨700nm的
• 代入上式得：
•
0.9399r+4.5306g+ 0.0601=0
• XY直线为： r+0.99g-1=0
• YZ直线为：1.45r+0.55g+1=0
X、Y、Z 三点在rg图中的坐标是： X：r = 1.2750，g = - 0.2778，b = 0.0028 Y：r = -1.7392，g = 2.7671，b = - 0.0279 Z：r = - 0.7431，g = 0.1409，b = 1.6022 在1931 CIE-XYZ 色度图中，等能的白光，
§2-1
选定三原色
1、其中任何一种原色不能被其他两种原色匹配
2、三色之间的光谱间隔大，匹配色覆盖的颜色最多
3、容易实现
CIE确定：
Red
Green
Blue
nm
700
546.1
435.8
为标准三原色
这样規定的原因是上述三者都比较容易精确地产生出
來。是采用汞弧光谱中经滤波后的单一谱线获得，色度 稳定而准确，配出彩色也较多。
x(）0.06.469609rr07((） ）10..1331204g0g(0(） ） 01..220000b06(b(3） ） y(）00..16766699rr7(7(） ）10..18312244gg00((） ）10..20010066bb(3(3） ） z(）0.06.060609rr07((） ）10..1031204g0g(0(） ） 01..929000b06(b(3） ）
y ()
y ()
• 由CIE1931XYZ系统色品图可知：
• 光谱轨迹曲线以及链接光谱轨迹两端 的直线所构成的马蹄形内，包含了所有
物理上能实现的颜色（只要选取适当的 原色）
•
人的视觉不能区分700~770nm的
光谱色的差别，所以他们有相同的色品
坐标点。
•
540~700nm的光谱轨700nm的
• 代入上式得：
•
0.9399r+4.5306g+ 0.0601=0
• XY直线为： r+0.99g-1=0
• YZ直线为：1.45r+0.55g+1=0
X、Y、Z 三点在rg图中的坐标是： X：r = 1.2750，g = - 0.2778，b = 0.0028 Y：r = -1.7392，g = 2.7671，b = - 0.0279 Z：r = - 0.7431，g = 0.1409，b = 1.6022 在1931 CIE-XYZ 色度图中，等能的白光，
《光度学与色度学》课件
光源的颜色混合：不同颜色的光源混合后，会产生新的颜色
光源的匹配：根据色度学原理，选择合适的光源进行匹配，以达到理想的照明效果
光源的色度学特性：光源的颜色、亮度、色温等特性，对色度学研究具有重要意义
光源的颜色混合与匹配的应用：在照明设计、摄影、电影制作等领域，光源的颜色混合与匹 配具有广泛的应用。
物体对光的反射与 吸收
光通量：表示光源发光能力的物理量 发光强度：表示光源在单位立体角内发出的光通量 照度：表示单位面积上接收到的光通量 亮度：表示单位面积上发出的光通量 色温：表示光源的颜色特性，单位为K（开尔文） 显色指数：表示光源对物体颜色的还原能力，数值越高，颜色还原越真
实
光度学基本概 念：光度学是 研究光的强度、 亮度和色度的
机遇：随着科技的 发展，光度学与色 度学在多个领域都 有广泛的应用前景
机遇：随着人们对生 活质量的要求不断提 高，光度学与色度学 在照明、显示等领域 的需求将持续增长
感谢您的观看
汇报人：
色度学基本概念
色相：颜色的基本属性，如红色、蓝色、绿色等 饱和度：颜色的纯度，即颜色的鲜艳程度 明度：颜色的亮度，即颜色的深浅程度
颜色混合：将两种或多种颜色 混合在一起，形成新的颜色
颜色匹配：将两种或多种颜色 混合在一起，形成新的颜色
颜色混合原理：根据光的叠加 原理，将不同颜色的光混合在
一起，形成新的颜色
科学
光度量之间的 关系：光度学 中，光度、亮 度和色度之间 存在一定的关
系
光度与亮度的 关系：光度是 光源发出的光 通量，亮度是 观察者接收到
的光通量
光度与色度的关 系：光度与色度 之间没有直接的 关系，但色度会 影响观察者对光
度的感知
光度学基础和色度学简介
（9－22）
（9－23） （9－24）
n sin i n sin i n cosidi n cosidi
故而
n2 sin i cosi di n 2 sin i cosidi
（9－25） （9－26） （9－27）
由（9－18）、（ 9－19）、（9－20）和（9－22）式得 2
d R L cos iddA L cos id
d1 L cos i1d1dA L1 R 1 d L cos iddA L
（9－20）
（9－21）
由能量守恒定律知 由图9－6知 又由折射定律知
d sin i di d d sin idid
d d d1 (1 R)d
IN
cosθ dA
sin U 1 ，则 时， LdA
2
（9－12）
θ
Iθ
S
dΩ r
θ dA
dA
图 9-2 余弦辐射体发光 强度的空间分布
图 9-3 点光源在与之距离 为r处的表面上形成的照度
一.点光源在距离 r 处表面上形成的照度 一点光源在距 r 它处的面元上产生的照度为
E
设面元法线和 故
J
§9－1 辐射量和光度量及其单位
一、辐射量 1.辐射能：辐射体辐射出的能量。单位：焦耳（）。 J 2.辐（射）通量：单位时间内通过某一面积的辐射能。单位： 焦耳／秒＝瓦（ J / S）。 3.辐（射）出射度：辐射体单位面积上发出的辐（射）通量。 2 单位： 焦耳／秒 米（ J / S m2 )。 4.辐（射）照度：单位面积上接收的辐（射）通量。单 2 位： 焦耳／秒 米（ J / S m2 ) 。 5.辐（射）强度：点辐射源或小面元在某一方向上单位立体角 焦耳／秒 球面度（J / S Sr ) 。 内发出的辐（射）通量。单位： 6.辐（射）亮度：辐射体某一面元上单位面积在空间某方向单 位立体角内辐射的辐（射）通量。单 位： 焦耳／秒 米2 球面度（J / S m2 Sr ) 。
《光度学和色度学》课件
光度学和色度学在照明工程中用于设计和优化 光源，提供更好的照明效果。
显示技术
Hale Waihona Puke 光度学和色度学在显示技术中帮助实现更准确、 更逼真的颜色显示。
原色视频技术
光度学和色度学在原色视频技术中提供准确的 颜色还原和显色能力。
人类视觉研究
光度学和色度学在人类视觉研究中帮助我们更 好地了解人类对光和颜色的感知。
光度学和色度学在研究中的挑战
述颜色的方式，常用的有RGB、
CMYK和Lab等。
3
CIE色度图和CIE色度系数
CIE色度图是用来表示不同颜色的图
形，CIE色度系数是用来描述颜色的
显色指数和颜色一致性
4
数值。
显色指数是衡量光源显示物体真实颜 色能力的指标，颜色一致性是颜色在
不同光源下显示一致性的能力。
光度学和色度学的应用
照明工程
《光度学和色度学》PPT 课件
这是一份关于光度学和色度学的PPT课件，将介绍这两个领域的定义、概述、 应用和挑战等内容。让我们一起探索光与色的奥秘吧！
什么是光度学
定义和概要
光度学研究光的特性和量度，包括光通量、 光照度等。
辐射度和辐射通量
辐射度是单位面积上的辐射功率，辐射通量 是某个角度范围内通过的辐射能量。
1 测量技术和标准化
准确测量光和颜色需要先进的仪器和标准化的方法。
2 颜色缺陷和色盲
颜色缺陷和色盲对光和颜色的感知造成一定影响，需要进一步研究。
3 多色彩的处理和应用
现实世界中存在各种复杂的多色彩情景，如何处理和应用这些色彩成为一个挑战。
总结
光度学和色度学的 概念
光度学和色度学研究了光和 颜色的特性和量度。
显示技术
Hale Waihona Puke 光度学和色度学在显示技术中帮助实现更准确、 更逼真的颜色显示。
原色视频技术
光度学和色度学在原色视频技术中提供准确的 颜色还原和显色能力。
人类视觉研究
光度学和色度学在人类视觉研究中帮助我们更 好地了解人类对光和颜色的感知。
光度学和色度学在研究中的挑战
述颜色的方式，常用的有RGB、
CMYK和Lab等。
3
CIE色度图和CIE色度系数
CIE色度图是用来表示不同颜色的图
形，CIE色度系数是用来描述颜色的
显色指数和颜色一致性
4
数值。
显色指数是衡量光源显示物体真实颜 色能力的指标，颜色一致性是颜色在
不同光源下显示一致性的能力。
光度学和色度学的应用
照明工程
《光度学和色度学》PPT 课件
这是一份关于光度学和色度学的PPT课件，将介绍这两个领域的定义、概述、 应用和挑战等内容。让我们一起探索光与色的奥秘吧！
什么是光度学
定义和概要
光度学研究光的特性和量度，包括光通量、 光照度等。
辐射度和辐射通量
辐射度是单位面积上的辐射功率，辐射通量 是某个角度范围内通过的辐射能量。
1 测量技术和标准化
准确测量光和颜色需要先进的仪器和标准化的方法。
2 颜色缺陷和色盲
颜色缺陷和色盲对光和颜色的感知造成一定影响，需要进一步研究。
3 多色彩的处理和应用
现实世界中存在各种复杂的多色彩情景，如何处理和应用这些色彩成为一个挑战。
总结
光度学和色度学的 概念
光度学和色度学研究了光和 颜色的特性和量度。
《光源的色度学》幻灯片
一定的光谱能量分布表现出一个固定的光色，而 黑体辐射的光谱功率分布由温度决定。将光源的相对光 谱功率分布与某一温度下黑体辐射的相对光谱功率分布 相比较，如果某一光源与黑体在某一温度时的相对光谱 功率分布相吻合，这一光源的光色就可用此时黑体的温 度来表示，称为光源的颜色温度，简称色温。
色温用绝对温度表示，单位是K。
一、标准照明体 为了统一颜色测量的标准，CIE推荐四种标准照明体A、
B、C、D。 标准照明体是指特定的光谱功率分布。这一光谱功率
分布不是必须由一个光源直接提供，也不一定能用光源 来实现。
CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C来实现， 则两者的相对光谱功率分布应接近一致。标准照明体D, 目前还不能由真实的光源准确地实现,国际上正在研究具 有标准照明体D相对光谱功率分布的标准光源。
《光源的色度学》幻灯片
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第一节 光源的色温
一、绝对黑体
不同的光源有着不同的光谱能量分布，同时不同的光谱能 量分布又决定着光源有不同的颜色。光源的颜色特性取决于 发出的光线中不同波长的相对能量的比例。光源的光谱分布 既是它本身光色的的决定因素，又是影响物体呈色的重要因 素之一。
有了色温的概念，对于表达光源的光色提供了一个 有效的方法。但是仅靠色温并不能完全准确地表达所有 光源的光色。一般来说，当光源的加热情况与黑体的加 热情况相似时，光源的光色变化是根本符合黑体轨迹的。 比方白炽灯这一热辐射式的光源，当灯的钨丝通过电流 加热时，近似黑体的加热情况，所以色温对白炽灯光源 的表达恰如其分。但是有很多光源，其色度不一定能与 黑体加热时的色度完全一样，因此只能用与之最接近的 黑体的温度的色温来确定光源的色温。通过这种方法确 定的色温称之为相关色温。
色温用绝对温度表示，单位是K。
一、标准照明体 为了统一颜色测量的标准，CIE推荐四种标准照明体A、
B、C、D。 标准照明体是指特定的光谱功率分布。这一光谱功率
分布不是必须由一个光源直接提供，也不一定能用光源 来实现。
CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C来实现， 则两者的相对光谱功率分布应接近一致。标准照明体D, 目前还不能由真实的光源准确地实现,国际上正在研究具 有标准照明体D相对光谱功率分布的标准光源。
《光源的色度学》幻灯片
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第一节 光源的色温
一、绝对黑体
不同的光源有着不同的光谱能量分布，同时不同的光谱能 量分布又决定着光源有不同的颜色。光源的颜色特性取决于 发出的光线中不同波长的相对能量的比例。光源的光谱分布 既是它本身光色的的决定因素，又是影响物体呈色的重要因 素之一。
有了色温的概念，对于表达光源的光色提供了一个 有效的方法。但是仅靠色温并不能完全准确地表达所有 光源的光色。一般来说，当光源的加热情况与黑体的加 热情况相似时，光源的光色变化是根本符合黑体轨迹的。 比方白炽灯这一热辐射式的光源，当灯的钨丝通过电流 加热时，近似黑体的加热情况，所以色温对白炽灯光源 的表达恰如其分。但是有很多光源，其色度不一定能与 黑体加热时的色度完全一样，因此只能用与之最接近的 黑体的温度的色温来确定光源的色温。通过这种方法确 定的色温称之为相关色温。
不同光源下色度学特性的研究与分析
不同光源下色度学特性的研究与分析随着科学技术的发展，人们对于光源的认知也日益深入。
在颜色的认知与表现中，色度学是一个重要的研究领域，主要研究色彩的量度、表现和描述。
不同的光源对于色度学特性产生着直接的影响，对于人们的视觉体验也有一定的影响。
本文将就不同光源下色度学特性的研究与分析进行探讨。
一、色度学的基本知识色度学是一门研究色彩的科学，是对于颜色的量度、表现和描述。
其研究内容包括色彩的三个基本特征即色调、饱和度和亮度。
在色彩的表示中，我们采用HSV（色调、饱和度、亮度）模式，其中色调表示颜色的本质，饱和度表示颜色的鲜艳程度，亮度表示颜色的亮暗程度。
二、自然光的色度学特性自然光源分为日光和月光两种，它们的波长分布不同，因此产生着不同的颜色效果。
太阳光是一种广谱光谱，其色温在5000K左右，呈现出自然的白色。
人们观察到的白色，来源于可见光中所有波长光线的混合。
因此太阳光可以使颜色呈现出清晰、明亮、自然的效果。
月光又称为背光光源，它具有不同于日光的特点。
月光的主要颜色为蓝色、白色和灰色，因其光谱波长分布较为偏向短波长，因此明显偏蓝。
月光的亮度相对日光较低，使得它的颜色出现较为柔和的效果。
在不同的月相下，月光的亮度和颜色也会有所变化。
三、人工光源的色度学特性人工光源又分为不同的灯具，如白炽灯、荧光灯、LED灯等。
它们的光谱波长分布也是不相同的，因此呈现出不同的颜色效果。
白炽灯是最为常见的人工光源，也被称为温暖色光源。
它的色温在2700K左右，呈现出暖黄色的光色。
荧光灯波长分布均匀，十分适合左右一定要风险清光线的场所使用。
在荧光灯的光源下，颜色呈现出较为干净、透明、冷峻的效果。
而LED灯则可根据不同的波长组合来呈现出不同的颜色。
四、不同光源下的颜色体验不同的光源所呈现出的颜色效果是不同的。
在自然光下，太阳光和月光的色度学效应更加真实自然，而人工光源更偏向于人造并用于特定的场合下。
人工光源可以根据使用者的需求来调节颜色效应，如温暖的黄色、舒适的白色等。
光度学和色度学简介
()λe 光度学和色度学简介§1 光度学基本概念一、辐射通量设光源表面S(图3-1)向所有方向辐射出各种波长的光。
此光源表面一个面积元dS 的辐射情况，可以用单位时间内该面积元dS 辐射出来的所有波长的光能量(也就是通过该面积的辐射功率)来表示，这就是面积元dS 的辐射通量。
可用ε来表示，单位为瓦特。
于光源上任一面积元的辐射通量，不同波长的光在其中所占的相对数值是不同的。
为了表示光源面积元所辐射的不同波长的光的相对辐射通量，我们引入分布函数e(λ)的概念。
它就是在单位时间内通过光源面λ积的某一波长附近的单位波长间隔内的光能量。
是波长`λ的函数，它又称谱辐射通量密度。
从光源面积元dS 辐射出来的波长在λ到λ+d间的光辐射通量为 于是，从面积元dS 发出的各种波长的光的总辐射通量为二、视见函数辐射通量ε代表的是光源面积元在单位时间内辐射的总能量的多少，而我们感兴趣的只是其中能够引起视觉的部分，相等的辐射通量，由于波长不同，人眼的感觉也不相同。
为了研究客观的辐射通量与它们在人眼所引起的主观感觉强度之间的关系，首先必须了解眼睛对各种不同波长的视觉灵敏度。
人眼对黄绿色光最灵敏；对红色和紫色光较差；而对红外光和紫外光，则无视觉反应。
在引起强度相等的视觉情况下，若所需的某一单色光的辐射通量愈小，则说明人眼对该单色光的视觉灵敏度愈高。
设任一波长为λ的光和波长为5550的光，产生相同亮暗视觉所需的辐射通量分别为Δελ和Δε5550，则比值称为视见函数。
图3-2是明视觉和暗视觉的相对视见函数实验图线，其纵坐标为视见函数。
明视觉以v(λ)表示，暗视觉以v ′(λ)表示。
暗视见函数曲线的峰值向短波移动约500 oA ，当不同的单色光辐射通量能够产生相等强度的视觉时，v(λ)与这些单色光的辐射通量成反比。
根据多次对正常眼的测量，当波长为5550时，曲线具有最0302，+90mm 。
85mm ，BP 图3-2大值。
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第四章
• 光源色度学
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• 一般光源检测项目: • 率、功率因数 • ３、光度参数：
光通量、光效率、辐射功率 • ４、色度参数：
色坐标、相关色温、主波长、色纯度、 显色指数
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§3-1 光源的光谱功率分布
（1）光谱功率分布:一种光源所发射的光谱往 往不是单一的波长,而是由许多不同波长的混合 辐射所组成。光源的光谱辐射按波长顺序和各 波长功率分布称为光源的光谱功率分布。 （2）绝对光谱功率分布曲线和相对光谱功率分 布曲线：前者指以光谱辐射的各种波长光能量 绝对值所作的曲线;后者指将光源辐射光谱的各 种波长的能量进行相互比较，作归一化处理后 使辐射功率仅在规定的范围内变化的光谱功率 分布曲线。
落在黑体轨迹上的色坐标,可根据mrd的划分用内插法算出对应的 2 色温。例如图中D65点在mrd 150~155之间，对应的色温约为: T≈(1/153) × 106=6535K
在1960UCS色度图上，按mrd划分与黑体轨迹正交的直线 称为等相关色温线，根据等相关色温 线可以计算任意色坐标在黑体轨迹以 外的光源的相关色温。
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2、 CIE 标准光源
标准光源:指用来实现标准照明体光谱功率分布的光 源,CIE规定用下述人工光源来实现标准照明体。
标准光源A：熔凝石英壳或玻璃壳带石英窗口的充气钨 丝灯，以产生色温为2856 K的辐射。
标准光源B：在A光源前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。
1、CIE标准照明体
标准照明体:指一定的光谱功率分布，这种标准的光谱 功率分布并不是必须由一个光源直接提供，也不一定 能用一个光源来实现。
•标准照明体A：相当于绝对黑体在加温到2856 K时所 辐射出来的光，它的相对光谱功率分布可根据普朗克 辐射定律计算：
标准照明体A色度点正好落在CIE l931色度 图的黑体轨迹上。
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1、CIE 标准照明体
• 标准照明体B:相当于相关色温4874 K的直射阳光,光色相当 于中午阳光，其色度点紧靠黑体轨迹
由于不准确，现已废除。
• 标准照明体C：相当于相关色温为6774 K的平均阳光，光色近 似阴天天空的日光，其色度点在黑体轨迹上方。
• 标准照明体D65：相当于色温约为6504K的日光，其色度点在 黑体轨迹的上方。
则这一黑体的温度称为该光源的 色温。 相关色温：
对于色坐标不能准确地落在绝 对黑体轨迹上的光 源，用黑体轨迹上色度坐标与该光源最为相近的黑 体的温度表示光源的色温，称为相 关色温。
色温与相关色温主要描述光源发出的光色，并不 表 示光源的实际温度 例如：
色温高说明蓝 绿光成分多，色温低说明黄红光成 分多，
标准光源C：A光源另加一组戴维斯-吉伯逊液体滤光 器，以产生相关色温6774 K的辐射。
戴维斯-吉伯逊滤色液系用硫酸钠、甘露醇吡啶、蒸 馏水，或硫酸钻铵、硫酸钠、硫酸、蒸馏水等不同 的分量配合而成。
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3、标准照明体D（重组日光）的确定和模拟
（1）典型日光色度轨迹
为 了 统 一 时 相 与 空 相 引 起 的 日 光 变 化 ,CIE 规 定的标准照明体D也叫做典型日光或重组日光．它是 由在CIE l931色度图上的一条位于普朗克(黑体)轨 迹上方的典型日光色度轨迹来代表的。这条轨迹是 根据CIE l931色度图上许多实测的日光色度点的分 布定出的，它包括4000～40000 K典型日光的色度点。 典型日光轨迹也就是标准照明体D的轨迹。典型日光 色度轨迹是根据实验材料定出的。
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（3）连续光谱、线状光谱、混合光谱:由红到蓝
各种色光在内的连续彩色光带称连续光谱;在整个光谱 区域中某几个波长处发生狭窄的光谱称为线状光谱； 在连续光谱中附上一些突出的线光谱称为混合光谱。
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（4）绝对黑体和全辐射体:能够完全吸收入射在其上的 辐射能并产生辐射的理想物体。
（5）黑体的色度轨迹黑体的光谱功率分布是温度与波 长的函数,如果已知黑体的绝对温度，其光谱功率分 布可有普朗克辐射定律算出。
• 标准照明体D：代表标准照明体D65以外的其他日光。 • 标准照明体E：（人为规定）可见光区内光谱辐射功率恒定的
光-称等能光谱、或等能白光。（其光谱光度分布于视见函数 相符）
• 现在最常用的标准照明体是A和D • 查表可得常用标准照明体的光谱功率分布
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CIE 标准照明体的光谱功率分布曲线
B: T cp = 4874 K; C: T cp = 6774 K
l 麦勒德 = （l / 色温 ）×106
落在黑体轨迹上的色坐标,可根据mrd的划分用内插法算出2 对应的色温。 例如:图中D65点在 mrd 150~155之间， 对应的色温约为: T≈(1/153) × 106=6535K
在1960UCS色度图上， 按mrd划分与黑体 轨迹正交的直线 称为： 等相关色温线，
Mc=M1+(M2-M1)d1/(d1+d2)
或
T1 C 48T 1 1 T 1 1T 1 2 d1d 2d2
转换成1968国际温标:
TC = 1.4388 TC48 / 1.4380
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§3-３ CIE 标准照明体与标准光源
为了给颜色的观察与测量建立统一的标准,CIE推荐了 五种标准照明体A、B、C、D、E和三种标准光源A、B、 C。
光源色温、相关色温的确定
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在CIE l931色度图上,黑体轨迹上各温度点不是按 等距分布的;同时由于CIE l931色度图的空间是不均匀 的，即在色度图上两处相同的距离不代表视觉上等量 的颜色差别，所以就很难确定一个在黑体轨迹附近的 光源的相关色温，因此，凯莱利用CIE l960 UCS图， 按视觉恰可分辨的最小颜色差别，把黑体轨迹划分为 许多视觉分辨的单位，叫做麦勒德（mrd）。麦勒德与 色温、相关色温的关系为:
P(， T)C 5 1ex(C p21/T） -1
由 光 谱 功 率 分 布 可 算 出 各 种 温 度 黑 体 相 应 的 CIE l931色度坐标，这些坐标在CIE l931色度图上形成的 弧形轨迹，称为黑体的色度轨迹。
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§3-２
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光源的色温和相关色温:
光源的色温: 某光源的色度与绝对黑体在某一温度下 的色度一样,
第四章
• 光源色度学
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• 一般光源检测项目: • 率、功率因数 • ３、光度参数：
光通量、光效率、辐射功率 • ４、色度参数：
色坐标、相关色温、主波长、色纯度、 显色指数
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§3-1 光源的光谱功率分布
（1）光谱功率分布:一种光源所发射的光谱往 往不是单一的波长,而是由许多不同波长的混合 辐射所组成。光源的光谱辐射按波长顺序和各 波长功率分布称为光源的光谱功率分布。 （2）绝对光谱功率分布曲线和相对光谱功率分 布曲线：前者指以光谱辐射的各种波长光能量 绝对值所作的曲线;后者指将光源辐射光谱的各 种波长的能量进行相互比较，作归一化处理后 使辐射功率仅在规定的范围内变化的光谱功率 分布曲线。
落在黑体轨迹上的色坐标,可根据mrd的划分用内插法算出对应的 2 色温。例如图中D65点在mrd 150~155之间，对应的色温约为: T≈(1/153) × 106=6535K
在1960UCS色度图上，按mrd划分与黑体轨迹正交的直线 称为等相关色温线，根据等相关色温 线可以计算任意色坐标在黑体轨迹以 外的光源的相关色温。
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2、 CIE 标准光源
标准光源:指用来实现标准照明体光谱功率分布的光 源,CIE规定用下述人工光源来实现标准照明体。
标准光源A：熔凝石英壳或玻璃壳带石英窗口的充气钨 丝灯，以产生色温为2856 K的辐射。
标准光源B：在A光源前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。
1、CIE标准照明体
标准照明体:指一定的光谱功率分布，这种标准的光谱 功率分布并不是必须由一个光源直接提供，也不一定 能用一个光源来实现。
•标准照明体A：相当于绝对黑体在加温到2856 K时所 辐射出来的光，它的相对光谱功率分布可根据普朗克 辐射定律计算：
标准照明体A色度点正好落在CIE l931色度 图的黑体轨迹上。
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1、CIE 标准照明体
• 标准照明体B:相当于相关色温4874 K的直射阳光,光色相当 于中午阳光，其色度点紧靠黑体轨迹
由于不准确，现已废除。
• 标准照明体C：相当于相关色温为6774 K的平均阳光，光色近 似阴天天空的日光，其色度点在黑体轨迹上方。
• 标准照明体D65：相当于色温约为6504K的日光，其色度点在 黑体轨迹的上方。
则这一黑体的温度称为该光源的 色温。 相关色温：
对于色坐标不能准确地落在绝 对黑体轨迹上的光 源，用黑体轨迹上色度坐标与该光源最为相近的黑 体的温度表示光源的色温，称为相 关色温。
色温与相关色温主要描述光源发出的光色，并不 表 示光源的实际温度 例如：
色温高说明蓝 绿光成分多，色温低说明黄红光成 分多，
标准光源C：A光源另加一组戴维斯-吉伯逊液体滤光 器，以产生相关色温6774 K的辐射。
戴维斯-吉伯逊滤色液系用硫酸钠、甘露醇吡啶、蒸 馏水，或硫酸钻铵、硫酸钠、硫酸、蒸馏水等不同 的分量配合而成。
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3、标准照明体D（重组日光）的确定和模拟
（1）典型日光色度轨迹
为 了 统 一 时 相 与 空 相 引 起 的 日 光 变 化 ,CIE 规 定的标准照明体D也叫做典型日光或重组日光．它是 由在CIE l931色度图上的一条位于普朗克(黑体)轨 迹上方的典型日光色度轨迹来代表的。这条轨迹是 根据CIE l931色度图上许多实测的日光色度点的分 布定出的，它包括4000～40000 K典型日光的色度点。 典型日光轨迹也就是标准照明体D的轨迹。典型日光 色度轨迹是根据实验材料定出的。
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（3）连续光谱、线状光谱、混合光谱:由红到蓝
各种色光在内的连续彩色光带称连续光谱;在整个光谱 区域中某几个波长处发生狭窄的光谱称为线状光谱； 在连续光谱中附上一些突出的线光谱称为混合光谱。
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（4）绝对黑体和全辐射体:能够完全吸收入射在其上的 辐射能并产生辐射的理想物体。
（5）黑体的色度轨迹黑体的光谱功率分布是温度与波 长的函数,如果已知黑体的绝对温度，其光谱功率分 布可有普朗克辐射定律算出。
• 标准照明体D：代表标准照明体D65以外的其他日光。 • 标准照明体E：（人为规定）可见光区内光谱辐射功率恒定的
光-称等能光谱、或等能白光。（其光谱光度分布于视见函数 相符）
• 现在最常用的标准照明体是A和D • 查表可得常用标准照明体的光谱功率分布
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CIE 标准照明体的光谱功率分布曲线
B: T cp = 4874 K; C: T cp = 6774 K
l 麦勒德 = （l / 色温 ）×106
落在黑体轨迹上的色坐标,可根据mrd的划分用内插法算出2 对应的色温。 例如:图中D65点在 mrd 150~155之间， 对应的色温约为: T≈(1/153) × 106=6535K
在1960UCS色度图上， 按mrd划分与黑体 轨迹正交的直线 称为： 等相关色温线，
Mc=M1+(M2-M1)d1/(d1+d2)
或
T1 C 48T 1 1 T 1 1T 1 2 d1d 2d2
转换成1968国际温标:
TC = 1.4388 TC48 / 1.4380
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§3-３ CIE 标准照明体与标准光源
为了给颜色的观察与测量建立统一的标准,CIE推荐了 五种标准照明体A、B、C、D、E和三种标准光源A、B、 C。
光源色温、相关色温的确定
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在CIE l931色度图上,黑体轨迹上各温度点不是按 等距分布的;同时由于CIE l931色度图的空间是不均匀 的，即在色度图上两处相同的距离不代表视觉上等量 的颜色差别，所以就很难确定一个在黑体轨迹附近的 光源的相关色温，因此，凯莱利用CIE l960 UCS图， 按视觉恰可分辨的最小颜色差别，把黑体轨迹划分为 许多视觉分辨的单位，叫做麦勒德（mrd）。麦勒德与 色温、相关色温的关系为:
P(， T)C 5 1ex(C p21/T） -1
由 光 谱 功 率 分 布 可 算 出 各 种 温 度 黑 体 相 应 的 CIE l931色度坐标，这些坐标在CIE l931色度图上形成的 弧形轨迹，称为黑体的色度轨迹。
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§3-２
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光源的色温和相关色温:
光源的色温: 某光源的色度与绝对黑体在某一温度下 的色度一样,