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1、视觉特性与彩色第1页，本讲稿共16页光与彩色光与彩色彩色三要素彩色三要素三基色原理与混色法三基色原理与混色法亮度方程亮度方程人眼的视觉特性人眼的视觉特性第2页，本讲稿共16页教学目的：教学目的：1 1、了解可见光的种类与特性；、了解可见光的种类与特性；2 2、掌握彩色三要素及三基色原理；、掌握彩色三要素及三基色原理；3 3、了解彩色电视中彩用的混色法；、了解彩色电视中彩用的混色法；4 4、掌握亮度方程及意义。、掌握亮度方程及意义。教学重点：教学重点：1 1、彩色三要素；、彩色三要素；2 2、三基色原理；、三基色原理；3 3、混色法；、混色法；4 4、亮度方程。、亮度方程。教学难点：教学难点：三
2、基色原理与混色法。三基色原理与混色法。第3页，本讲稿共16页一、光和彩色一、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nm(纳米）780 630 600 580 510 450 430 380 1 1、可见光、可见光：光是一种以电磁波存在的物质。能引起：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。人眼视觉反应的光称为可见光。2 2、可见光性质、可见光性质：（1 1）在整个电磁波波谱上只占极小的一段，位于红外）在整个电磁波波谱上只占
3、极小的一段，位于红外线与紫外线之间。线与紫外线之间。第4页，本讲稿共16页 （2 2）波长在）波长在380nm780nm之间。之间。3 3、物体的颜色、物体的颜色 （3 3）波长由长到短分别引起人眼红、橙、黄、绿、青、）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。蓝、紫七种色感。即可见光包括七种颜色的光。（4 4）白色光（如：太阳光）是一种复合光，可以分解白色光（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。为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光。（1 1）发光物体的颜色：其颜色由该发光体所产生的光谱）发光物体的颜色：其颜色由该发光
4、体所产生的光谱分布来决定。分布来决定。（2 2）非发光物体的颜色：）非发光物体的颜色：由照射光源决定；由照射光源决定；由物体的性质决定；由物体的性质决定；由人眼的视觉特性决定。由人眼的视觉特性决定。第5页，本讲稿共16页（3）标准白光源）标准白光源物体的颜色会照射光源变化而变化，要确定物体的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。颜色，必须确定照射光源。A光源：色温为光源：色温为2854K的白光，光谱偏红，相当于白炽灯发出的光；的白光，光谱偏红，相当于白炽灯发出的光；B光源：色温为光源：色温为4847K的白光，相当于中午直射的太阳光；的白光，相当于中午直射的太阳光；
5、C光源：色温为光源：色温为6774K的白光，相当于白天的自然光；它是的白光，相当于白天的自然光；它是NTSC 制标准白光源。制标准白光源。D光源：色温为光源：色温为6504K的白光，相当于白天的平均光；它是的白光，相当于白天的平均光；它是PAL制制 标标准白光源。准白光源。E光源：色温为光源：色温为5500K的理想标准白光源；的理想标准白光源；第6页，本讲稿共16页二、彩色的三要素二、彩色的三要素亮暗如何（即亮度亮暗如何（即亮度Y）颜色种类（即色调）颜色种类（即色调）颜色深浅（即色饱和度）颜色深浅（即色饱和度）色调和饱和度合称为色度（色调和饱和度合称为色度（F F）色度既说明彩色光颜色的类别，
6、又说明了颜色的深浅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。和色度信息。色度色度第7页，本讲稿共16页三、三基色原理和混色法三、三基色原理和混色法 1 1、三基色原理、三基色原理（内容）（内容）：3 3）混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定。）混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定。4 4）混合色亮度等于三基色亮度之和。）混合色亮度等于三基色亮度之和。1 1）三基色按一定比例混合，可以得到自然界中绝大多数）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
7、中绝大多数颜色，都可以分解为三基颜色；反之，自然界中绝大多数颜色，都可以分解为三基色。色。2 2）三基色必须是相互独立。）三基色必须是相互独立。注意：注意：1、三基色只能配出绝大多数颜色，不能配出所有颜色！、三基色只能配出绝大多数颜色，不能配出所有颜色！2、三基色不是唯一的，如可选、三基色不是唯一的，如可选“红、绿、蓝红、绿、蓝”作为三基色，作为三基色，也可选也可选“紫、黄、青紫、黄、青”作为三基色，但不能选作为三基色，但不能选“红、绿、黄红、绿、黄”为三基色！为三基色！第8页，本讲稿共16页红绿蓝黄青紫白白红色红色绿色绿色 =黄色黄色 绿色绿色蓝色蓝色 =青色青色 蓝色蓝色红色红色 =紫色紫
8、色 红色红色绿色绿色蓝色蓝色 =白色白色 红色红色 青色青色=白色白色绿色绿色 紫色紫色=白色白色蓝色蓝色 黄色黄色=白色白色 两两互为补色两两互为补色2 2、混色法：、混色法：利用三基色按不同比例来获得彩色的方法。利用三基色按不同比例来获得彩色的方法。第9页，本讲稿共16页两种混色光相加结果：两种混色光相加结果：2)2)时时间间相相加加混混色色法法：这这种种方方法法利利用用人人眼眼的的视视觉觉惰惰性性，顺顺序序地地让让三三种种基基色色先先后后出出现现在在同同一一表表面面的的同同一一点点处处，当当三三种种基基色色光光交交替替出出现现的的速速度度很很快快时时，人人眼眼感感觉觉到到的的这这三三种基
9、色光的混合后的彩色。种基色光的混合后的彩色。1)1)空间相加混色法：将三基色光分别投射到同一表面的空间相加混色法：将三基色光分别投射到同一表面的三个相邻且足够近的光点上，当人眼离它们有一定的距离时，三个相邻且足够近的光点上，当人眼离它们有一定的距离时，人眼就会产生三种基色光混合后彩色感觉。人眼就会产生三种基色光混合后彩色感觉。Ex1:Ex1:黄色黄色青色青色=红色红色绿色绿色绿色绿色蓝色蓝色=浅绿色浅绿色Ex2:Ex2:紫色紫色黄色黄色=红色红色蓝色蓝色红色红色绿色绿色=浅红色浅红色 第10页，本讲稿共16页四、亮度方程四、亮度方程：用三基色光配成标准白光所需三基色的光通量之比。用三基色光配成
10、标准白光所需三基色的光通量之比。Y=0.30R0.59G0.11B亮度方程式在彩色电视技术中有着很重要的地位，它是对彩色图像进行三基色分解及对三基色进行编码传输，解码都必须遵循的一个基本公式。第11页，本讲稿共16页1 1、视力范围与电视机屏幕、视力范围与电视机屏幕 人眼视觉最人眼视觉最清楚的范围清楚的范围 水平方向的夹角水平方向的夹角20 20 垂直方向的夹角垂直方向的夹角15 15 屏幕宽高比为屏幕宽高比为4:34:3或或5:4 5:4（高清大屏幕一般用（高清大屏幕一般用16:916:9）五、人眼彩色视觉特性五、人眼彩色视觉特性第12页，本讲稿共16页2 2、清晰度与图像的扫描行数、清晰度
11、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，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统的分解力 。（1 1）水平分解力：沿垂直方向的像素点数。）水平分解力：沿垂直方向的像素点数。（2 2）垂直分解力：沿水平方向的像素点数。）垂直分解力：沿水平方向的像素点数。第13页，本讲稿共16页3 3、亮度特性、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
12、的亮亮度感觉也不同；辐射功率相同而波长不同，则给人的亮度感觉也是不同的。度感觉也是不同的。100 80 60 40 20 0 相 对 视 敏 度（%）400 500 600 700 555nm视觉灵敏度：同等能量的光源视觉灵敏度：同等能量的光源,人眼对人眼对=555nm=555nm的黄绿色光的亮度感觉最强。的黄绿色光的亮度感觉最强。第14页，本讲稿共16页本课小结：本课小结：1 1、可见及其特性、可见及其特性 2 2、彩色三要素、彩色三要素 3 3、人眼的视觉特性、人眼的视觉特性 4 4、三基色原理与混色、三基色原理与混色 5 5、亮度方式、亮度方式作作 业：业：1 1、彩色三要素包括哪些？分别由什么决定？、彩色三要素包括哪些？分别由什么决定？2 2、什么是三基色？三基色原理包括哪些内容？、什么是三基色？三基色原理包括哪些内容？3 3、写出下列光线的混合色：、写出下列光线的混合色：黄黄+青青+紫紫=青青+紫紫=第15页，本讲稿共16页第16页，本讲稿共16页