光与彩色物体的颜色彩色三要素人眼的视觉特性三基色原理亮度方程本次课内容简介教学重点与难点三基色原理与混色原理。第1.3讲色度学基础知识
1.3色度学基础知识案例:现象:如果把电视机的亮度调到最小,则在屏幕上将看不彩色图像。
原因:图像彩色的形成必须在光的照射下产生。任务:彩色图像怎样形成?本节内容将解决些问题。第1.3讲色度学基础知识
1、光和彩色名称频率/Hz波长/m无线电波红外线紫外线X射线宇宙射线10510101015102010253x1033x10-23x10-73x10-123x10-17红橙黄绿青蓝紫nm780630600580510450430380(1)可见光:光是一种以电磁波存在的物质。能引起人眼视觉反应的光称为可见光。(2)可见光性质:①在整个电磁波波谱上只占极小的一段,位于红外线与紫外线之间。第1.3讲色度学基础知识
②波长在380nm-780nm之间。(3)物体的颜色③波长由长到短分别引起人眼红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色感。即可见光包括七种颜色的光。④白色光(如:太阳光)是一种复合光,可以分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光。①发光物体的颜色:其颜色由该发光体所产生的光谱分布来决定。②非发光物体的颜色:由照射光源决定;由物体的性质决定;由人眼的视觉特性决定。第1.3讲色度学基础知识
③标准白光源亮暗如何(即亮度)颜色种类(即色调)颜色深浅(即色饱和度)2、彩色的三要素色调和饱和度合称为色度(F)物体的颜色会照射光源变化而变化,要确定物体的颜色,必须确定照射光源。A光源、B光源、C光源、D光源。(实际存在的)
E光源(假想的等能量白光源)。【点击观看】??第1.3讲色度学基础知识
色度既说明彩色光颜色的类别,又说明了颜色的深浅程度。在彩色电视系统中,实质上是传输图像像素的亮度和色度信息。3、人眼彩色视觉特性视网膜上光敏细胞杆状细胞:对亮度敏感,但无色觉。?锥状细胞:对亮度和色度均敏感。有红敏、绿敏和蓝敏三种细胞。(1)人眼的视觉特性第1.3讲色度学基础知识
(2)视力范围与电视机屏幕人眼视觉最
清楚的范围水平方向的夹角20°垂直方向的夹角15°屏幕宽高比为4:3或5:4(高清大屏幕一般用16:9)(3)清晰度与图像的扫描行数电视图像的清晰度与电视系统传送图像细节的能力有关,该能力称为电视系统的分解力。通常用扫描行数来表征电视系统的分解力。水平分解力:沿垂直方向的像素点数。766线垂直分解力:沿水平方向的像素点数。575线第1.3讲色度学基础知识
(4)亮度特性对同一波长的光,当光的辐射功率不同时,则给人的亮度感觉也不同;辐射功率相同而波长不同,则给人的亮度感觉也是不同的。100806040200相
对
视
敏
度
(%)400500600700555nm视觉灵敏度:同等能量的光源,人眼对
λ=555nm的黄绿色光的亮度感觉最强。第1.3讲色度学基础知识
4、三基色原理和混色法(1)混色效应:单色光可以用几种颜色的混合光来等效,几种颜色的混合光可以用其他几种颜色的混合光束等效,这种现象称为混色效应。(2)三基色原理根据人眼彩色视觉的特性及混色效应,可以从可见光中选取三单色按比例混合,来得到其它单色光。①三基色的选取:R、G、B。人眼对红、绿、蓝比较敏感;红、绿、蓝三基色彼此互为独立;红、绿、蓝三基色混合而成的彩色较为丰富,几乎能重现自然界中的各种彩色。第1.3讲色度学基础知识
②三基色原理的内容:混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定。混合色亮度等于三基色亮度之和。(3)混色法:利用三基色按不同比例来获得彩色的方法。①种类:相加混色法和相减单混色法。
②相加混色法:以三圆法来说明。三基色按一定比例混合,可以得到自然界中绝大多数颜色;反之,自然界中绝大多数颜色,都可以分解为三基色。三基色必须是相互独立。第1.3讲色度学基础知识
红绿蓝黄青紫白红色+绿色=黄色绿色+蓝色=青色蓝色+红色=紫色红色+绿色+蓝色=白色红色+青色=白色
绿色+紫色=白色
蓝色+黄色=白色两两互为补色彩色三角形混色图第1.3讲色度学基础知识
两种混色光相加结果:时间混色法:让三种基色先后出现在同一