R 图412白光的光谱能量分布 被长 700 图41.3彩色光的光谱能量分布 量 被长 图414单色光的光谱能量分布 由光线的光谱能量分布来定义我们的颜色是十分麻烦的,事实上,我们可以用主波长、纯度和明度来简洁 的描述任何光谱分布的视觉效果。而且由实验结果知道,光谱与颜色的对应关系是多对一的,也就是说,具 有不同光谱分布的光产生的颜色感觉是有可能一样的。我们称两种光的光谱分布不同而颜色相同的现象为“异 谱同色”。也是由于这种现象的存在,我们必须采用其他的定义颜色的方法,使光本身与颜色一一对应。 4.1.2三色学说 通过以往的在物理学上对光与颜色的研究,我们发现,颜色具有具有恒常性,人们可以根据物体的固有颜 色来感知它们,而不会受外界条件变化的影响,颜色之间的对比效应能够使人区分不同的颜色。同时,颜色 还具有混合性,牛顿在十七世纪后期用棱镜把太阳光分散成光谱上的颜色光带,用实验证明了白光是由很多 颜色的光混合而成;十九世纪初, Yaung提出某一种波长的光可以通过三种不同波长的光混合而复现出来的 假设,红(R)、绿(G)、蓝(B)三种单色光可以作为基本的颜色一原色,把这三种光按照不同的比例混合 就能准确的复现其他任何波长的光,而它们等量混合就可以产生白光。后来 Maxwell用旋转圆盘所作的颜色 混合实验也验证了 Yaung的假设。在此基础上,1862年, Helmhotz进一步提出颜色视觉机制学说,即三色学 说,也称为三刺激理论。到现在,用三种原色能够产生各种颜色的三色原理已经成为当今颜色科学中最重要 的原理和学说 近代的三色学说研究认为,人眼的视网膜中存在着三种椎体细胞,它们包含不同的色素,对光的吸收和反 射特性不同,对于不同的光就有不同的颜色感觉,研究发现,第一种椎体细胞是专门感受红光的红胞,相似 的,第二和第三种椎体细胞则分别感受绿光和蓝光。它们三者共同作用,使人产生了不同的颜色感觉。例如, 当黄光刺激眼睛时,将会引起红、绿两种椎体细胞几乎相同的反应,而只引起蓝细胞很小的反应,这三种不 同椎体细胞的不同程度的兴奋程度的结果产生了黄色的感觉,这正如颜色混合时,等量的红和绿加上极小量 的蓝可以复现黄色是相同。 三色学说是我们真实感图形学的生理视觉基础,我们所采用的RGB颜色模型来以及其他的计算机图形学中 的颜色模型都是根据这个学说提出来的,我们也根据三色学说用RGB来定义我们的颜色。三色学说是我们颜 色视觉中最基础、最根本的理论。 4.1.3CIE色度图 计算机图形学第四章第104页共36页计算机图形学 第四章 第 104 页 共 36 页 由光线的光谱能量分布来定义我们的颜色是十分麻烦的，事实上，我们可以用主波长、纯度和明度来简洁 的描述任何光谱分布的视觉效果。而且由实验结果知道，光谱与颜色的对应关系是多对一的，也就是说，具 有不同光谱分布的光产生的颜色感觉是有可能一样的。我们称两种光的光谱分布不同而颜色相同的现象为“异 谱同色”。也是由于这种现象的存在，我们必须采用其他的定义颜色的方法，使光本身与颜色一一对应。 4.1.2 三色学说 通过以往的在物理学上对光与颜色的研究，我们发现，颜色具有具有恒常性，人们可以根据物体的固有颜 色来感知它们，而不会受外界条件变化的影响，颜色之间的对比效应能够使人区分不同的颜色。同时，颜色 还具有混合性，牛顿在十七世纪后期用棱镜把太阳光分散成光谱上的颜色光带，用实验证明了白光是由很多 颜色的光混合而成；十九世纪初，Yaung 提出某一种波长的光可以通过三种不同波长的光混合而复现出来的 假设，红（R）、绿（G）、蓝（B）三种单色光可以作为基本的颜色－原色，把这三种光按照不同的比例混合 就能准确的复现其他任何波长的光，而它们等量混合就可以产生白光。后来 Maxwell 用旋转圆盘所作的颜色 混合实验也验证了 Yaung 的假设。在此基础上，1862 年，Helmhotz 进一步提出颜色视觉机制学说，即三色学 说，也称为三刺激理论。到现在，用三种原色能够产生各种颜色的三色原理已经成为当今颜色科学中最重要 的原理和学说。 近代的三色学说研究认为，人眼的视网膜中存在着三种椎体细胞，它们包含不同的色素，对光的吸收和反 射特性不同，对于不同的光就有不同的颜色感觉，研究发现，第一种椎体细胞是专门感受红光的红胞，相似 的，第二和第三种椎体细胞则分别感受绿光和蓝光。它们三者共同作用，使人产生了不同的颜色感觉。例如， 当黄光刺激眼睛时，将会引起红、绿两种椎体细胞几乎相同的反应，而只引起蓝细胞很小的反应，这三种不 同椎体细胞的不同程度的兴奋程度的结果产生了黄色的感觉，这正如颜色混合时，等量的红和绿加上极小量 的蓝可以复现黄色是相同。 三色学说是我们真实感图形学的生理视觉基础，我们所采用的 RGB 颜色模型来以及其他的计算机图形学中 的颜色模型都是根据这个学说提出来的，我们也根据三色学说用 RGB 来定义我们的颜色。三色学说是我们颜 色视觉中最基础、最根本的理论。 4.1.3 CIE 色度图