、颜色 1.颜色与其描述方法 颜色大体分成7种颜色,即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7个主色。 人眼受色光的刺激而产生的色视觉(称为颜色)由三个参量决定:色光的亮度 色彩和色饱和度。亮度:是色光强度的客观度量,也是人眼对色光明亮的程度 的主观评测;色彩:是用以区分红、橙、黄、绿、青、蓝、紫晶红等谱色光 的术语;色饱和度:是颜色被多少白色所稀释的程度。 在物理学中对上述三个主观描述量常用颜色的主波长、纯度、辉度三个客观 变量来描述。主波长:是观察光线所能看到的那种颜色的波长;纯度:对应颜 色的饱和度;辉度:则是光能的数量。 下图是:主波长、纯度、辉度的光谱能量分布图 能量密度 主波长 波长mm 紫480青
二、颜色 1．颜色与其描述方法 颜色大体分成7种颜色，即 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7个主色。 人眼受色光的刺激而产生的色视觉（称为颜色）由三个参量决定：色光的亮度、 色彩和色饱和度。亮度：是色光强度的客观度量，也是人眼对色光明亮的程度 的主观评测；色彩：是用以区分红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 品红等谱色光 的术语；色饱和度：是颜色被多少白色所稀释的程度。 在物理学中对上述三个主观描述量常用颜色的主波长、纯度、辉度三个客观 变量来描述。主波长：是观察光线所能看到的那种颜色的波长；纯度：对应颜 色的饱和度；辉度：则是光能的数量。 下图是：主波长、纯度、辉度的光谱能量分布图 能 量 密 度 e2 e1 400紫 480青 780红 波长mm 主波长
2RGB三基色理论与CE色度图 人们对色和色视觉做过大量的试验和研究总结出色光的混合定律 (1)人的视觉只能分辨色光的三种参量的变化即亮度、色彩和度。 (2两个色光相加混合而成为一个合成色光,如果一个色光成分 连续变化,则合成光的颜色也会连续变化 (3任一色总可以找到它的补色(两色相加混合为白色,则两色 互为补色) (4)任何两个非互补色相加可得出中间色,其色感由两相加色的 强度及其比例关系确定 (5)多个色光相加混合,合成色光的色感只有各个相加色光的色 感确定,与谱结构无关 (6)多个色光相加混合,合成色光的亮度等于各个相加色光的亮 度等于各个相加的亮度之和
2.RGB三基色理论与CIE色度图 人们对色和色视觉做过大量的试验和研究总结出色光的混合定律 ⑴人的视觉只能分辨色光的三种参量的变化,即亮度、色彩和度。 ⑵两个色光相加混合而成为一个合成色光，如果一个色光成分 连续变化，则合成光的颜色也会连续变化。 ⑶任一色总可以找到它的补色（两色相加混合为白色，则两色 互为补色） ⑷任何两个非互补色相加可得出中间色，其色感由两相加色的 强度及其比例关系确定。 ⑸多个色光相加混合，合成色光的色感只有各个相加色光的色 感确定，与谱结构无关。 ⑹多个色光相加混合，合成色光的亮度等于各个相加色光的亮 度等于各个相加的亮度之和
1931年国际照明委员会(CIE)规定了RGB三基色的波长,即红光 700nm,绿光:546nm,蓝光:435nm。 R:红 G:绿 B:蓝 G C:青 白(BWR Y:黄 M 白幕上RGB相加混色效果图 试验得出这三基色相加匹配成白光的亮度比例关系是 R:G:B=1:4.5907:0.0601 因此,可以规定红绿蓝白4种颜色的相对亮度等级为T单位。 如规定红基色=10(nit)=1T绿基色=45.907(nit)=1T,蓝基=0.601 (nit)=1T它们正好配成3T的白光, 1T白光的绝对物理亮度
1931年国际照明委员会（CIE）规定了RGB三基色的波长 ，即红光： 700nm，绿光：546nm，蓝光：435nm。 白幕上RGB相加混色效果图 R:红 G:绿 B:蓝 C:青 Y:黄 W:白 M:品 R G B C Y W M 试验得出这三基色相加匹配成白光的亮度比例关系是 R:G:B=1 : 4.5907 : 0.0601 因此，可以规定红绿蓝白4种颜色的相对亮度等级为T单位。 如规定红基色=10（nit）=1 T, 绿基色=45.907 （nit）=1 T,蓝基=0.601 （nit）=1 T,它们正好配成3T的白光， 1T白光的绝对物理亮度=
如果用R个(R)色G个(G)色,B个(B)色的三基色合成 个复合色光(C),配色方程表示为 C(C)=R(R+G(G)+B(B) (10-5) 其中C=R十G+B,RGB分别是三基色刺激量的数值,把(10-5)式两端 同除以C得 1(C)=r(R)+g(G)+b(B) (10-6) 其中=g=b而rg+b=1该方程代表在RGB空间中的一个单位平 面,此式表明,色C的1T单位量中分别含有的三基色量之间的比例 关系。由于此式指出色C的色饱和度与色彩,故称此式为色度方程 rgb三系数为色度系数。由此式不难指出RGB三基色本身的色度 系数,其中(r,gb)分别是(1,0.0)、0,1,0)(0,0,1)。白光的色度系数 是 gb=1/3 (10-7) 下面打开书看书中两个例子(p245)
如果用R个（R）色,G个（ G ）色, B个（B）色的三基色合成 一个复合色光（C），配色方程表示为 C（C）=R(R)+G(G)+B(B) (10-5) 其中C=R+G+B; R G B分别是三基色刺激量的数值，把(10-5)式两端 同除以C得 1(C)=r(R)+g(G)+b(B) (10-6) 其中r= g= b= 而r+g+b=1,该方程代表在RGB空间中的一个单位平 面，此式表明，色C的1T单位量中分别含有的三基色量之间的比例 关系。由于此式指出色C的色饱和度与色彩，故称此式为色度方程 r g b三系数为色度系数。由此式不难指出R G B三基色本身的色度 系数，其中（r ,g, b）分别是(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)。白光的色度系数 是 r=g=b=1/3 (10-7) 下面打开书看书中两个例子（p245）
由于色是三维量(色彩,色饱和度,亮度),在二维纸面表示三维 量是困难的。而分析色的特征时主要关心基色的相互比例关系,即 色度,而不关心色光亮度的绝对水平。表明r+g+b=1这个单位平面 上回出色度图特别有用。所谓色度图:即根据每一组(r,gb)在 r+g+b=1单位平面上标相应的实色的色感点,并把实色色感点往rg平 面上投影所得的结果。此时 CIERGB色度图如下 510 2 520 11 50n气 54C Armey 5 s60 49Q 70 亮度线 0 580 480470 0.5 b 051(R 图109谱色的轨迹即 CIERGE色度图
由于色是三维量（色彩，色饱和度，亮度），在二维纸面 表示三维 量是困难的。而分析色的特征时主要关心基色的相互比例关系，即 色度，而不关心色光亮度的绝对水平。表明r+g+b=1这个单位平面 上回出色度图特别有用。所谓色度图：即根据每一组（r,g,b）在 r+g+b=1单位平面上标相应的实色的色感点，并把实色色感点往rg平 面上投影所得的结果。此时CIERGB色度图如下
为了简化亮度的计算,1931CIE又采用了一个建立在三个假想基色 Ⅹ,Y,Z基础上的色度坐标。 在XYZ虚基色制中,色C用X,Y,Z基色匹配时对应的匹配方程为 C[C]=X[X]+Y[Y]+Z[2] (10-10) (C=x+Y+Z,X>0,Yy>0,Z>0) 色度方程:C]x[X]+yY]+zZ 10-11) (x+y+z=1) 色度坐标: 1T单位量的色其亮度为 (10-14) CIERGB三基色与 CIEXYZ三基色的色度坐标与亮度之间的转换关系
为了简化亮度的计算，1931CIE又采用了一个建立在三个假想基色 X，Y，Z基础上的色度坐标。 在XYZ虚基色制中，色C用X,Y,Z基色匹配时对应的匹配方程为 C[C]=X[X]+Y[Y]+Z[Z] (10-10) (C=X+Y+Z,X>0,Y>0,Z>0) 色度方程： 1[C]=x[X]+y[Y]+z[Z] (10-11) (x+y+z=1) 色度坐标： 1T单位量的色其亮度为 Lc=y (10-14) CIERGB三基色与CIEXYZ三基色的色度坐标与亮度之间的转换关系
下面的图形是 CIEXYZ的色度图 J09 图中舌形曲线与直线所包 520 08 530 围的区域就是全部的自然 S41 界的色域,这个区域之 的色度点不代表实际色, 0b}500 称为虚色点 0.5 绿 另外,在舌形曲线上的色 590 彩具有100%的高饱和度的 04深 2红 橙 C∠纷红 字眼谱色,曲线上已标出 0.3 620 蓝绿 对应的谱色的波长以及大 断红 A9x 致23个色区的色品。在直 02 线上的色彩是100%的高饱 04480 和度的非谱色,而这个边 界内的各色点七饱和度都 0a1020.3040.5060708 x下降,直至x=y=z=1/3起 饱和度为零
下面的图形是CIEXYZ的色度图。 图中舌形曲线与直线所包 围的区域就是全部的自然 界的色域，这个区域之外 的色度点不代表实际色， 称为虚色点 另外，在舌形曲线上的色 彩具有100%的高饱和度的 字眼谱色 ，曲线上已标出 对应的谱色的波长以及大 致23个色区的色品。在直 线上的色彩是100%的高饱 和度的非谱色，而这个边 界内的各色点七饱和度都 下降，直至x=y=z=1/3起 饱和度为零
借助于 CIEXYZ色度图,可以把人们对颜色的主观概念与物理上的 客观定义相统一起来。如下图 连接WC直线交舌形曲线P点的 波长值为色C的主波长,该波长 为C的色调这样处理后,色彩能 520 样品色 用客观数值的方式来表示,色C 08 540 的饱和度取决于C点靠近P点的 510 560 0.6 白色点度,即C点靠近P点则色C的饱和 Olson 度高;C点靠近W点则色C的饱 )4 和度低 490 0.2 饱和度可定义为 (2)04002140608x IEXYZ色图的3个用途 1.可以方便的却确定任意的量的RGB三基色相加混合而匹配成的某种颜 色的色彩、色度和度以及其相应亮度。 2任意给定一种颜色都能找到它的补色,而且能确定它的补色之间的权 重系数
借助于CIEXYZ色度图，可以把人们对颜色的主观概念与物理上的 客观定义相统一起来。如下图 样品色 白色点 连接WC直线交舌形曲线P点的谱 波长值为色C的主波长，该波长 为C的色调这样处理后，色彩能 用客观数值的方式来表示，色C 的饱和度取决于C点靠近P点的程 度，即C点靠近P点则色C的饱和 度高； C点靠近W点则色C的饱 和度低 饱和度可定义为： u= IEXYZ色图的3个用途： 1.可以方便的却确定任意的量的RGB三基色相加混合而匹配成的某种颜 色的色彩、色度和度以及其相应亮度。 2.任意给定一种颜色都能找到它的补色，而且能确定它的补色之间的权 重系数
DE两点连线通过白点C,D的权重b=CEDE,E的权重E=CEDE 所以C=ωb如D+ω,若用(Xy)坐标表示一个色度,则有 注意:此时ωp+Uh=1 0.8 540 07510 560 16 05 s80 04 031490CE 70 02 0.1 400 0.102030.40.50.60708 3能很明确的确定各种颜色变化范围 参看书中图10-13和图10-14
D E两点连线通过白点C， D的权重ωD=CE/DE，E的权重ωE=CE/DE 所以C= ωD*D+ ωE *E，若用(x,y)坐标表示一个色度，则有 注意：此时ωD+ ωE =1 3.能很明确的确定各种颜色变化范围。 参看书中图10-13和图10-14