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1、色彩概论第1页，共35页，编辑于2022年，星期二2.1 颜色的匹配n2.1.1 颜色的描述n2.1.2 白光的定义n2.1.3 CIE标准观察者与标准光源n2.1.4 格拉斯曼定律第2页，共35页，编辑于2022年，星期二2.1.1 颜色的描述n颜色的三属性 色相、明度、饱和度 人的主观因素n颜色的表示系统 1.颜色显色系统法：在各种实践色彩样的基础上，根据色彩的外貌，按直接颜色视觉的心理感受，将颜色进行有系统、有规律的归纳和排列；并给各色样以相应的文字和数字标记，以固定的空间位置。例如：孟塞尔表色系统。2.颜色混合系统法：利用三原色光能混合匹配出各种不同颜色的理论所归纳的系统。主要有两类：
2、光谱特性（颜色指纹）、颜色三刺激值第3页，共35页，编辑于2022年，星期二2.1.2 白光的定义n光谱n单色光n复色光n等能光谱n白光n以辐射能作为纵坐标，光谱波长为横坐标，则它的光谱能量分布曲线是一条平行横轴的直线。n色温n白光、白色、白点的关系和区别。第4页，共35页，编辑于2022年，星期二nCIE1931标准观察者：在1931CIE XYZ系统中，用于匹配等能光谱刺激的三原色数量的值，适用于10至40视角的颜色匹配。nCIE1964补充标准观察者，适用于大于40的大视场颜色匹配。2.1.3 CIE标准观察者与标准光源第5页，共35页，编辑于2022年，星期二n标准照明体n一系列进行大
3、多数颜色匹配工作时所用照明光源的光谱定义。n标准光源n光源A代表钨丝灯光，色温2856k；光源B和光源C代表直射阳光，色温为4870k和6770k；D50和D65。第6页，共35页，编辑于2022年，星期二2.1.4 格拉斯曼定律n色相、明度、饱和度n色光混合n颜色等效n亮度相加（加色法）n三刺激值公式第7页，共35页，编辑于2022年，星期二2.2 颜色的同色异谱现象n2.2.1同色异谱颜色n2.2.2同色异谱色的评价第8页，共35页，编辑于2022年，星期二2.2.1同色异谱颜色n同色同谱色:n果两个物体在特定的照明和观测条件下有完全相同的光谱分布曲线（）和（），那么可以肯定这两个物体不论
4、在什么光源下或任何一种标准观察条件下都会是同样的颜色。(颜色指纹)n同色异谱色n两个色样在可见光谱内的光谱分布不同，而在特定的标准观察者和特定的照明具有相同的三刺激值的两个颜色。（格拉斯曼定律的颜色等效）第9页，共35页，编辑于2022年，星期二n同色异谱条件 观察者 照明体第10页，共35页，编辑于2022年，星期二2.2.2同色异谱色的评价n定性法：目测法、反射率曲线法n定量法：E第11页，共35页，编辑于2022年，星期二2.3色彩空间n2.3.1RGB加色空间n2.3.2CMY减色空间n设备相关色彩空间和设备独立色彩空间n2.3.3CIE颜色系统n2.3.4色域n2.3.5颜色容差第1
5、2页，共35页，编辑于2022年，星期二n2.3.1RGB加色空间n加色法n2.3.2CMY减色空间n减色法n实际使用CMYK四色空间第13页，共35页，编辑于2022年，星期二设备相关色彩空间和设备独立色彩空间印刷机印刷机显示器显示器扫描仪扫描仪数字相机数字相机打印机打印机RGB/CMYK设备特有的颜色模型设备特有的颜色模型第14页，共35页，编辑于2022年，星期二相同的数值不同的颜色APL-RGBR255G127B168sRGBR255G127B168第15页，共35页，编辑于2022年，星期二相同的颜色不同的数值相同的颜色不同的数值R255G127B168R255G146B183APL
6、-RGBsRGB调整后调整后第16页，共35页，编辑于2022年，星期二Questions：Question2Question1Phenomenon 2Phenomenon 121如何知道如何知道RGB或或CMYK数数值表示的颜色效果？值表示的颜色效果？传送什么样的传送什么样的RGB/CMYK数值到一台设备数值到一台设备上才能产生想要的颜色？上才能产生想要的颜色？21相同的数值不同的颜色相同的数值不同的颜色相同的颜色不同的数值相同的颜色不同的数值第17页，共35页，编辑于2022年，星期二AACIEXYZAdd Your Text设备无关的颜色模型第18页，共35页，编辑于2022年，星期二设
7、备无关的颜色模型BBCIELABAdd Your Text第19页，共35页，编辑于2022年，星期二色彩转换n色彩空间转换涉及到的两个问题：n颜色描述语言的选用n颜色转换的映射关系n源设备与目的设备具有相同的色彩覆盖范围n两者显示曲线的差异n源设备与目的设备具有不同的色彩覆盖范围n显色曲线的差异+色域的映射第20页，共35页，编辑于2022年，星期二2.3.4色域n设备能够再现的颜色光谱范围称为设备色域。n色彩空间与色域的关系n最亮处用白纸表示n最黑处用四色油墨重叠所表示的黑色来再现第21页，共35页，编辑于2022年，星期二色彩转换的方式等比压缩等比压缩定义：定义：将输入设备的色域空间压缩
8、到输出设备空间的大小特点：特点：改变图象上的所有颜色，包括位于输出设备空间色域范围之内的颜色，能保持颜色之间的视觉关系，在饱和度、明度以及色相上都会出现损失，且有相同的损失程度适用：适用：摄影类原稿，高密度的复制片饱和度优先饱和度优先定义：定义：在色彩空间中，从超出设备色域的颜色的坐标点做一条在饱和度上值不变的直线，该直线与设备色彩空间的交点所对应的色彩参数即为用于替代超出色域的色彩参数。特点：特点：保持图像色彩的相对饱和度适用：适用：颜色视觉关系不太重要，希望以亮丽、饱和的颜色来表现内容的图像的色彩转换，商业印刷，招贴，海报等第22页，共35页，编辑于2022年，星期二相对色度匹配相对色度匹
9、配定义：定义：首先统一输入输出设备白点，然后把输入设备位于输出设备空间之外的颜色替换成输出设备颜色空间中色度值，并与其尽可能接近的颜色特点：特点：可能引起原图像上两种不同颜色在经过转换之后得到的图像上颜色一样适用：适用：色域范围接近的色空间转换绝对色度匹配绝对色度匹配定义：定义：准确的确定出图像的黑白场，在不影响图像的黑白场的情况下，对色彩范围进行调整。特点：特点：在饱和度和明度上有较大损失，在实际转换过程中最少被采用适用：适用：复制一种专色或者一种特定的颜色第23页，共35页，编辑于2022年，星期二色域的映射方式n色域压缩（gamut copression）n保持色域内的颜色不变，色域外的
10、颜色由离它最近的颜色代替n色域内的颜色不变，色域外的颜色用具有尽可能高的饱和度的颜色复制n色域外的颜色投影到色域的边缘，其它所有颜色均匀压缩在色域中，颜色对应的角度不变，饱和度降低第24页，共35页，编辑于2022年，星期二n阶调压缩（tone compression）n色域内的亮度精确再现，相对于输出设备以外的输入设备色域亮度升高或降低，直到正好在色域上，造成颜色在高光或者暗调处反差丢失n两色彩空间的最大亮度相互重叠，其它亮度动态调节，即进行均匀压缩第25页，共35页，编辑于2022年，星期二n白场映射（white point mapping）n将输入设备的颜色空间的色调值均匀地恰好投影到输
11、出设备的颜色空间，从而使得到的白场和标准观察者的白场相对应n将输入设备的颜色空间的色调值相对于纸张或承印物的白度被转换成新的颜色值第26页，共35页，编辑于2022年，星期二色域映射方式与色彩转换方式的对应关系等比压缩色彩转换通过色域外的颜色投影到色域的边缘，其他所有颜色均匀压缩在色域中。两色彩空间的最大亮度相互重叠，其它亮度动态调节，即进行均匀压缩色域压缩阶调压缩白场映射将输入设备的颜色空间的色调值相对于纸张或承印物的白度被转换成新的颜色值在转换时保持源空间的色彩变化相对关系不变，使得一幅图像进行色彩空间转换后，人眼的感受和原稿相同第27页，共35页，编辑于2022年，星期二保持色域内的颜色
12、不变，色域外的颜色由离它最近的颜色代替两色彩空间的最大亮度相互重叠，其它亮度动态调节，即进行均匀压缩色域压缩阶调压缩白场映射将输入设备的颜色空间的色调值相对于纸张或承印物的白度被转换成新的颜色值相对色度转换色彩转换颜色将被均匀地、精确地复制。第28页，共35页，编辑于2022年，星期二色域内的颜色不变，色域外的颜色用具有尽可能高的饱和度的颜色复制两色彩空间的最大亮度相互重叠，其它亮度动态调节，即进行均匀压缩色域压缩阶调压缩白场映射将输入设备的颜色空间的色调值相对于纸张或承印物的白度被转换成新的颜色值饱和度优先色彩转换源于商业印刷的再现要求，使颜色要有很高的色彩饱和度和亮度第29页，共35页，编
13、辑于2022年，星期二保持色域内的颜色不变，色域外的颜色由离它最近的颜色代替色域内的亮度精确再现，色域外的亮度升高或降低，直到正好在色域上，造成颜色在高光或者暗调处反差丢失色域压缩阶调压缩白场映射将输入设备的颜色空间的色调值均匀地恰好投影到输出设备的颜色空间，从而使得到的白场和标准观察者的白场相对应绝对色度转换色彩转换在一定程度上，裁剪了色域外的颜色和亮度，并且使用和它最近的颜色来代替。这种转换方式适用于专色印刷和特定颜色的转换。第30页，共35页，编辑于2022年，星期二颜色转换是怎样进行的呢？选择源设备特性文件选择目的设备特性文件选择CMM模块选择一个再现意图第31页，共35页，编辑于20
14、22年，星期二颜色转换和数据的损失n当在不同的等级之间进行整数值的转换时，就会发生舍入误差。尽可能少做颜色转换第32页，共35页，编辑于2022年，星期二2.3.5颜色容差n颜色容差是检测标准颜色和测量颜色之间的数值差别。nCIELab容差方法 E(L2+a2+b2）1/2。印刷常用色差宽容度：E5。容差球第33页，共35页，编辑于2022年，星期二nCMC容差方法 由于一般观察者是先看到色相差异，其次是饱和度差异，最后才是亮度差。因此，理想的宽容度范围应该是一个三维的椭圆球状。同时会发现低色度的色彩比高色度色彩更容易区分。利用此理论建立了CMC容差和CIE2000等容差公式。对于色容差公式的评估后发现CIELab有75%与视觉相符，使用CMC或CIE2000则达到95%。第34页，共35页，编辑于2022年，星期二回顾n白光、白色、白点n颜色的表示系统n色温n标准照明体和标准光源n当两个颜色的光谱曲线相同，这两个颜色一定是同一颜色吗，用肉眼观看时效果一定一样吗？n当两个颜色的三刺激值相同，这两个颜色一定是同一颜色吗，用肉眼观看时效果一定一样吗？n当两个颜色RGB色度坐标相同，这两个颜色一定是同一颜色吗，用肉眼观看时效果一定一样吗？n当两个颜色Lab值相同，这两个颜色一定是同一颜色吗，用肉眼观看时效果一定一样吗？第35页，共35页，编辑于2022年，星期二