第二章人类视觉与色度学.pptVIP

第四节色度学基础

一、三基色原理与RGB模型第29页，共53页，星期日，2025年，2月5日人们发现：自然界常见的各种色光都可以由红、绿、蓝三种光按不同比例相配而成，同样，绝大多数色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光，这是便是色度学中的三基色原理。为了统一标准，国际照明委员会（CIE）1931年规定：分别取水银光谱中波长为700nm、546.1nm和435.8nm的红、绿、蓝光为作为标准的红(R，Red)、绿(G,Green)、蓝(B,Blue)基色光。第30页，共53页，星期日，2025年，2月5日将三基色按不同比例进行相加混色的方法称为相加混色。由红、绿、蓝三基色进行相加混色的情况如图示。图相加混色第31页，共53页，星期日，2025年，2月5日国际上规定波长为700nm，光通量为1W的红光作为一个红基色单位，用[R]表示。波长为546.1nm，光通量为4.5907W的绿光作为一个绿基色单位，用[G]表示。波长为435.8nm，光通量为0.0601W的蓝光作为一个蓝基色单位，用[B]表示。则任何色光的配色方程式为其中r1、g1、b1为三基色的单位数。标准白色光配色方程式为即标准白色光是由1份红光，1份绿光，1份蓝光组成。（2－15）第32页，共53页，星期日，2025年，2月5日色彩的亮度与r1、g1、b1有关，亮度Y与r1、g1、b1的关系为（在PAL制电视信号中）色彩的种类与各基色的比例有关，常用（r1，g1，b1）三个分量表示。也可用相对比例来表示，设m=r1+g1+b1,则r=r1/m,g=g1/m，b=b1/m。r，g，b代表三基色分量的比例，称RGB制的色度坐标，或相对系数，m为各分量的代数之和，称为色模。因此，配色方程式又可如下的色彩公式（2－16）（2－17）第33页，共53页，星期日，2025年，2月5日为此，就有了相对系数与具体色彩关系的色彩图表，即色度图。它的用图途：在图上指定一种色彩，即可查出相应的r，g，b三个分量。直角三角型色度系统第34页，共53页，星期日，2025年，2月5日1931年国际照明委员会规定了标准CIE色度图，色度图中的三种基色单位为[X]、[Y]、[Z],色彩公式为（2－18）其中[X]、[Y]、[Z]不是真正的红、绿、蓝三基色，而是一种人为设定的三基色单位，它们与[R]、[G]、[B]的关系（2－19）第35页，共53页，星期日，2025年，2月5日色彩公式又可写为其中m=x1+y1+z1称为色模数，x=x1/m,y=y1/m，z=z1/m,x+y+z=1。如图示标准CIE色度图的坐标即为x，y。（2－20）第36页，共53页，星期日，2025年，2月5日彩色光的合成也可以依据人眼的视觉特性利用如下方法实现：（1）空间混色法（2）时间混色法（3）生理混色法第37页，共53页，星期日，2025年，2月5日各种相加混色法适用于发光物体，对于一个不发光的无源物体来说，物体的颜色由该物体吸收或反射哪些光波决定，因此表示物体颜色的方法是相减混色法。第38页，共53页，星期日，2025年，2月5日第1页，共53页，星期日，202