光光谱仪相关实验 实验9.3用光谱仪测量物体的色度值 研究光源或经光源照射后物体透、反射颜色的学科称为色度学。这是一门有者广泛应用的学 科，目的是对人眼能观察到的颜色进行定量的测量。无论是在纺织、印染、印刷、染料、涂料 塑料、食品、油漆、建筑等行业，还是在计量、医学、电视、电影、照相、环境美化、交通讯号、 产品鉴定以及遥感、信息处理和空间光学等各个领域，都离不开对颜色的测量和研究。 色度学本身涉及到物理、生理及心理等领域的知识，是一门交叉性很强的边缘学科。为了把 “颜色”这个经过生理及心理等因素加工后的生物物理量变换到客观的纯物理量，从而能使用光 学仪器对色光进行测量，以清除那些因人而异，含混不清的颜色表达方式，需要经过大量的科学 实验，将感性认识上升到理性阶段，再去指导人们对颜色的正确测量。 【实验目的】 1.了解并掌提测色原理 2.了解1931 CIExy色度图的作用： 3.计算滤色镜的色度值 【实验原理】 对颜色的描写一般是使用色调、饱和度和明度这三个物理量。色调是颜色的主要标志量，是 各颜色之间相互区别的重要参数。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及其它的一些混合色名均是因 色调的不同而加以区分，饱和度是指颜色的纯洁程度。可见光谱中的单色光最纯。如果单色光中 混杂白光后，其纯度将会下降。明度是指物体的透、反射程度。对光源来讲，即相当于它的亮度。 1.颜色匹配和颜色三刺激值 实验表明，人眼对相同强度、不同波长的光照 射引起的反应是不同的，这包括色调和明度的感 觉。在色度学中，定义等能光谱引起人眼的色调感 觉为白色，称为等能白。在可见光范围，太阳光的 光谱近似等能光谱。我们可以把人眼看成是一个把 光的客观物理量转变到生理和心理反应的转换器， 从这个观点出发，就必须找出有普遍意义的转换规 律。把两种颜色调整到视觉相同的过程称作颜色匹 图93.1颜色匹配实验 配，它是利用色光加色法来实现的。图9.3.1中左方 是一块白屏，上方为红光R、绿光G、蓝光B三原色光，下方为任意待配色光C,三原色光照射白 屏的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏上下用一黑屏隔开，白屏的反射光通过小孔射 到观察者的眼中。观察者眼中看到的视场如图右下方所示，视场范围在2”左右，被分成两部分。 图右上方还有一束光，照在小孔周围的白版上，使视场周围有一图均匀色光做为背景。颜色匹配 实验通过独立调节上方三原色光的强度混合完成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界 69 光栅光谱仪相关实验 69 实验 9.3 用光谱仪测量物体的色度值 研究光源或经光源照射后物体透、反射颜色的学科称为色度学。这是一门有着广泛应用的学 科，目的是对人眼能观察到的颜色进行定量的测量。无论是在纺织、印染、印刷、染料、涂料、 塑料、食品、油漆、建筑等行业，还是在计量、医学、电视、电影、照相、环境美化、交通讯号、 产品鉴定以及遥感、信息处理和空间光学等各个领域，都离不开对颜色的测量和研究。 色度学本身涉及到物理、生理及心理等领域的知识，是一门交叉性很强的边缘学科。为了把 “颜色”这个经过生理及心理等因素加工后的生物物理量变换到客观的纯物理量，从而能使用光 学仪器对色光进行测量，以消除那些因人而异，含混不清的颜色表达方式，需要经过大量的科学 实验，将感性认识上升到理性阶段，再去指导人们对颜色的正确测量。 【实验目的】 1. 了解并掌握测色原理； 2. 了解1931CIExy色度图的作用； 3. 计算滤色镜的色度值。 【实验原理】 对颜色的᧿写一般是使用色调、饱和度和明度这三个物理量。色调是颜色的主要标志量，是 各颜色之间相互区别的重要参数。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及其它的一些混合色名均是因 色调的不同而加以区分，饱和度是指颜色的纯洁程度。可见光谱中的单色光最纯。如果单色光中 混杂白光后，其纯度将会下降。明度是指物体的透、反射程度。对光源来讲，即相当于它的亮度。 1.颜色匹配和颜色三刺激值 实验表明，人眼对相同强度、不同波长的光照 射引起的反应是不同的，这包括色调和明度的感 觉。在色度学中，定义等能光谱引起人眼的色调感 觉为白色，称为等能白。在可见光范围，太阳光的 光谱近似等能光谱。我们可以把人眼看成是一个把 光的客观物理量转变到生理和心理反应的转换器， 从这个观点出发，就必须找出有普遍意义的转换规 律。把两种颜色调整到视觉相同的过程称作颜色匹 配，它是利用色光加色法来实现的。图9.3.1中左方 是一块白屏，上方为红光R、绿光G、蓝光B 三原色光，下方为任意待配色光C， 三原色光照射白 屏的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏上下用一黑屏隔开，白屏的反射光通过小孔射 到观察者的眼中。观察者眼中看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。 图右上方还有一束光，照在小孔周围的白版上，使视场周围有一圈均匀色光做为背景。颜色匹配 实验通过独立调节上方三原色光的强度混合完成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界 图 9.3.1 颜色匹配实验