TFT平板显示技术：第二章彩色科学与工程教程.ppt

第二章 彩色科学与工程 光度与色度;了解人眼的视觉生理基础。 了解明适应和暗适应。 理解视觉暂留（残留）现象。 理解三基色原理。 理解色彩再现原理。;2.1 人眼的生理特性; 锥体细胞与杆体细胞;进入眼睛的光线被视网膜上的杆状（Rod）和锥状( Cone)细胞所接受，并产生电子讯号刺激后方的神经细胞层在精于大脑整合产生视觉影像。? ;两种视觉细胞的区别; 暗适应与明适应;2.2 光度学（photometry） ;光度的基本物理量;;光度学单位;流明是国际单位制的一个导出单位，定义为：发光强度为1坎德拉的点光源，在1球面度立体角内发射的光通量。如用符号表示可写成：1 lm=1 cd·sr。 常见电光源的发光效率，是指1W的电功率能转化成多少光通量。 1979年第十六届国际计量大会决定：坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度、该光源发出频率为540x1012Hz的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为1／683瓦特每球面度(w/sr)。;实际数据; 3. 光照度(Luminous) :单位受光面积(S)上所接收的光通量数，符号为EV，单位为勒克斯（lx） 勒克斯定义：1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的光照度，1 lx=1 lm/m2。 4. 光亮度(Brightness) ：光源在某方向的单位投影面积(S·cosθ)上、在单位立体角中辐射的光通量，符号Lv，单位坎德拉每平方米（cd/m2 或尼特，即nit）。 常见发光体的亮度（尼特）：太阳表面，2,000,000,000 白炽灯灯丝，10,000,000眼能习惯的亮度，3,000满月表面，2,500人眼能比较好的分辨出颜色的亮度，1无月夜空，0.0001;照度表，比光通量、发光强度、光亮度更易测量 常见照度值lx： 阳光直射（正午）下 110,000 晴天有窗室内 100-500 办公室工作必需 20-100 满月室外 0.2 例：若教室12mX10m，有12个20W的日光灯，计算桌面照度;视觉惰性与闪烁;视觉惰性能够被加以利用的关键原因是在外界光脉冲作用之下，亮度在眼睛里建立得快、消失得慢，这个现象叫做视觉残留。 视觉残留时间受如下一些因素影响： (1)由弱的发光物体所得到的后像消失较快，而由强的光刺激所引发的后像则可持续较长时间； (2)刺激光作用时间越长，后像持续的时间也越长； (3)不同色光的刺激???后像延续时间不同，黄色光的后像消失得最快。;一般正常人眼睛的视觉残留时间约为0．1s左右。 在阴极射线管(CRT)显示设备中，电子束打到荧光屏上时就出现一个亮点，给人一个时间极短的光脉冲。如果此亮点在荧光屏上高速运动，由于眼睛的视觉残留作用，所看到的就是一幅完整的图形。 为了看到稳定的图形，不但要求亮点在荧光屏上的运动速度足够高，而且还要进行不断地重复，即刷新。如果刷新的间隔时间太长，以至于前一次在眼睛里残留的图像快要消失了才进行重复，就会感到一明一暗的闪烁现象，因此刷新的时间间隔(也叫做刷新周期)不能太长。 正好使人感到不闪烁的刷新频率称为临界闪烁频率(Critical Fusion Frequency)，简记为CFF。;在CRT显示系统中，荧光粉本身也有一定的惰性。其表现为：当受到电子束轰击时，其光输出按指数规律较快地增长到最大值；当电子束停止轰击时，其光输出并不立即停止，而是按指数规律慢慢地衰减。这种现象叫做荧光粉的余辉。 因此，临界闪烁频率不但与人的视觉惰性有关，而且也与荧光粉的特性有关。 另外，眼睛对亮度感觉的敏锐程度与平均亮度水平有关，而造成闪烁现象的实质又是由于在图像的某一像素上因电子束前一次轰击在视网膜上所感觉到的亮度与这一次轰击所感觉到的亮度之间已能发觉出差异。 当平均亮度水平较高时，眼睛对亮度差异的鉴别能力也高。可见临界闪烁频率与平均亮度水平也是有关的。;;2.3 色度学;颜色视觉过程：当锥状细胞感受颜色后，颜色的信息是怎样通过神经通路传递到大脑去的?;眼睛对颜色的辨认能力;在明视觉条件下，人眼对380-780nm可见光谱范围的不同波长的辐射，即各种色光，具有不同的感受性。对于等能量的各色光，人眼觉得黄绿色最亮，其次是蓝、紫，最暗的是红色。 人眼对颜色细节的分辨能力远比对亮度细节分辨力低。 人眼对不同色调细节的分辨力也不相同。 基于人眼分辨彩色细节的能力很差这一事实，在彩色电视系统中传送彩色图像时细节部分可以只传送黑白图像，而不传送彩色信息，并配以亮度细节, 这就是利用大面积着色原理以节省传输频带的依据。;颜色的特性;明度是指刺激物的强度作用于眼睛所发生的效应，它的大小是由物体反射系数来决定的，反射系数越大，则物体的明度越大，反之越小。 明度是人眼直接感受到的物体明亮程度，可描写人眼主观亮度感觉。 表征颜色的明亮程度，