色彩学第4章 颜色的混色系统--CIE色度学系统表色法
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COLOR
COMMUNICATION
量测色彩学
1 基本概念
色彩构成三要素:光源、被照射物体、可感觉色的眼睛和头脑(光源、物体、观测者)。
光源
光源:宇宙间主要光源为太阳,会产生电磁波的振动,向四周传达光与热,其中一小段的电磁波为人眼可见,称为可见光。
被照射物体
1. 透射(Transmission):透射是入射光经过折射穿过物体的现象,被透射之物体为透明体或是半透明体。若是无色的物体,除了少数光从物体的两个表面反射外,大多数光是透射过物体。
2. 吸收(Absorption):当入射光照射在物体上,此物体会吸收部份可见光而显示出颜色;如果吸收全部的光则会呈现黑色;意即我们能看到物体的颜色是要光源含有该颜色,而被照射的物体反射出该颜色如此人眼才能看见该物体的颜色。
3. 反射:(Reflection):
镜面反射(Specular reflection):发生于平而光滑的表面上,当光以某种角度射在平面上,则以同角度反射其光,物体的光泽是来自镜面反射。
扩散反射(Diffuse reflection):一般发生于粗糙表面上,入射光以很多不同的角度被反射,此扩散反射能显示物体的形状、大小、颜色和组织构造。
大多数的透明体及不透明体的平滑表面,同时具有镜面反射和来自表面下散射的扩散反射。
4. 散射(Scattering):散射是指光被细粒子紊乱转向的现象,例如天空的青蓝色和云的白色都是散射的结果;当有足够的散射时,我们可以说光从物质被扩散反射。
可感觉颜色的眼睛与头脑
1. 眼睛与头脑:最重要的色彩侦测器是眼睛、神经系统及头脑。眼睛中最重要的感光部份是网膜;而网膜中有杆状体(rod)及圆锥体(cones),其中圆锥体对不同波长的光有不同的分光感应曲线,因此要取代眼睛的侦测器也要有分光感应曲线的功能。
2. 刺激值:将色产生的三要素联合起来就是色的信号或刺激(stimulus)。头脑能将此刺激值转变成色的感觉,意即将照明光源光谱能量分布曲线乘以物体的分光反射率分曲线再乘以侦测器(或眼睛)的分光感应曲线就能得到色的刺激值。
色度学实验研究
姓名: 学号: 年级专业:物理学 同组者:
研究光源或经光源照射后物体透射、反射颜色的学科称为色度学。这是一门有着广泛应用的学科,目的是对人眼能观察到的颜色进行定量的测量。
色度学本身涉及物理、生理及心理等领域的知识,是一门交叉性很强的边缘学科。人眼对物体色彩的视觉感受涉及物理学(物体的自发光、透射光或反射光形成颜色刺激)、生理学(感光细胞响应与传输,颜色刺激转变为神经信号)、心理学(颜色感知的响应)等方面。我们所说的色度学是对颜色刺激进行物理测量、数学计算并定量评价的学科,它不涉及神经响应、传输及颜色感知。
为了把“颜色”这个经过生理及心理等因素加工后的生物物理量变换到客观的纯物理量,从而能使用光学仪器对色光进行测量,以消除那些因人而异、含混不清的颜色表达方式。
国际上颜色的定量表述有多种系统,如用色卡表述的孟塞尔表色系统、国际照明委员会推荐的CIE表色系统等,各系统之间一定条件下可以转换。 本实验主要介绍常用的CIE表色系统,它是基于加色法混色系统发展而来的。
【实验目的】
(1)了解色度学的基本知识。
(2)初步掌握颜色相加混合、相减混合及颜色匹配等方法。
(3)了解并掌握测色原理。
(4)掌握颜色定量表示方法及色度坐标的测定。
【实验仪器】
TCC-1型三色合成仪、WDM1-3光栅单色仪、光电接收装置和微电流计、高压汞灯、镀膜滤色片、照度计、CIE1931色度图等。
【实验原理】
对颜色的描写一般是使用色调、饱和度和明度这三个物理量。色调是颜色的主要标志量,是各颜色之间相互区别的重安参数。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及其他的一些混合色均是因色调的不同而加以区分。饱和度是指颜色的纯洁程度,可见光谱中的单色光最纯;如果单色光中混杂白光后,其纯度将会下降。明度是指物体的透射反射程度。对光源来讲,相当于它的亮度。
1.颜色匹配和颜色三刺激值
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1 色坐标,色温,容差,显色指数是什么关系?该如何控制?
2700K X:0.463 Y:0.420 4000K X:0.380 Y:0.380
5000K X:0.346 Y:0.359 6400K X:0.313 Y:0.337
色坐标反映的是被测灯管颜色在色品图中的位置,他是利用数学方法来表示颜色的基本参数。
色温就是说灯管在某一温度T下所呈现出的颜色与黑体在某一温度T0下的颜色相同时,则把黑体此时的温度T0定义为灯管的色温。
容差是表征的是光源色品坐标偏离标准坐标点的差异,是光源颜色一致性性能的体现.
显色指数实际上就是显示物体真实颜色的能力,这里的真实颜色指的是在太阳光下照射所反映出的颜色。显色指数与色温是有关系的,一般而言,色温越低显色指数越高,白炽灯就是100,节能灯通常在75-90之间。显色指数反映了照明体复现颜色的能力,根据人们的生活习惯,认为日光下看到的颜色为物体的真实颜色.
色坐标和容差\色温是有关系的,坐标确定后容差和色温也就确定.但他们和现色指数无关.控制它们主要是要稳定制灯工艺,特别是粉层厚薄和真空度,充氩量.然后用荧光粉进行调配,不要随意更换荧光粉厂家.
色坐标与色容差是有关系的,色坐标是根据色标图而算出来的,色差就是实际测出的色坐标与标准的差。色差大从一方面来说也就是你的灯管的稳定性怎么样,以我的经验,你可以去检查一下氩气是否达到工艺要求(氩气适当多一些可增强灯管的一致性),由于T5是自动圆排机,所以也要检查一下系统的真空度是否良好(真空度差也会使颜色产生较大的差异,最后去测一下,圆排机烘箱的上下端温度差是否在40以内。
白光LED光通量随色坐标增大而增加
研究了在蓝光芯片加黄色荧光粉制备白光LED方法中,色坐标位置对光通量的影响。在同样蓝光功率条件下,我们对标准白光点(色坐标x=0.33±0.05,y=0.33±0.05)附近不同色坐标位置的光通量进行了计算。
《色彩色度学》考研大纲和参考书目
参考教材:《印刷色彩学》,刘武辉等编,化学工业出版社,2009年1月第二
版
第一章 光与颜色视觉
颜色的基本概念和颜色视觉的形成。包括:颜色的基本概念;色与光的关系;颜色的
分类;颜色的基本属性。
第二章 颜色视觉形成
颜色视觉形成机理。包括:颜色视觉的生理基础;人眼的视觉功能;影响颜色视觉的
因素;颜色视觉形成的理论;人眼视觉现象。本章的重点是颜色视觉形成的理论。
第三章 颜色的基本性质
颜色的基本性质。包括:颜色的三属性,颜色的分类,色彩的调和。
第四章 颜色混合规律
颜色混合的基本规律。包括:色光的加色法混合;色料的减色法混合,以及加色法和减
色法的关系。
第五章 CIE色度学系统
本章是考试的重点之一。包括:颜色的匹配;CIE1931RGB色度系统;CIE1931XYZ
色度系统;CIE色度计算方法;颜色色差计算与均匀色度空间;同色异谱现象,等等。
第六章 颜色的显色表示法
本章的重点是孟塞尔颜色立体。包括:孟塞尔颜色立体表示颜色的方法和基本概念,
孟塞尔新标系统,以及印刷及设计用色谱。
第七章 光源的色度学
光源的色度学。包括:光源的色温;标准照明体与标准光源;光源的显色性,以及光源
显色指数的定量评价。
第八章 印刷色彩
印刷分色原理;网点呈色机理;调幅加网与调频加网的基本参数;聂格伯尔方程;彩
色印刷与颜色密度。
第九章 计算机颜色的表示方法
要求能够掌握参考书中阐述的主要颜色模式,例如:RGB颜色模式、CMYK颜色模
式、Lab颜色模式等。
第十章 颜色测量
本章是考试的重点之一。要求掌握基本测色仪器(如分光光度计和密度计)的基本测
试原理,使用方法,以及对测得的数据分析和应用。2019年上海理工大学考研专业课初试大纲
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