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1、光电测试技术光电测试技术 哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学第第3章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术 第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/142概述 色度学色度学色度学色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的学科。颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等一样都是术的学科。颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等一样都是术的学科。颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等一样都是术的学科。颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等一样
2、都是外界刺激使人的感觉器官产生的感觉。外界刺激使人的感觉器官产生的感觉。外界刺激使人的感觉器官产生的感觉。外界刺激使人的感觉器官产生的感觉。色度学是研究颜色度量和评价方法的学科，是以色度学是研究颜色度量和评价方法的学科，是以色度学是研究颜色度量和评价方法的学科，是以色度学是研究颜色度量和评价方法的学科，是以光学、光学、光学、光学、视觉生理、视觉心理、心理物理视觉生理、视觉心理、心理物理视觉生理、视觉心理、心理物理视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合等学科为基础的综合等学科为基础的综合等学科为基础的综合性科学。性科学。性科学。性科学。现代色度学，是一门现代色度学，是一门现代色度学，是一
3、门现代色度学，是一门实验性实验性实验性实验性非常强的学科。非常强的学科。非常强的学科。非常强的学科。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/1433-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/1443-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 能刺激人眼而产生明亮感觉的辐射称为可见光，可见光刺激能刺激人眼而产生明亮感觉的辐射称为可见光，可见光刺激能刺激人眼而产生明亮
4、感觉的辐射称为可见光，可见光刺激能刺激人眼而产生明亮感觉的辐射称为可见光，可见光刺激人眼在脑中产生光亮、颜色、形状等印象，从而获得对外界人眼在脑中产生光亮、颜色、形状等印象，从而获得对外界人眼在脑中产生光亮、颜色、形状等印象，从而获得对外界人眼在脑中产生光亮、颜色、形状等印象，从而获得对外界的认识，这就是的认识，这就是的认识，这就是的认识，这就是视觉视觉视觉视觉。人眼不仅能从物体各点发出光的强弱。人眼不仅能从物体各点发出光的强弱。人眼不仅能从物体各点发出光的强弱。人眼不仅能从物体各点发出光的强弱来辨别物体的形象，还能对来辨别物体的形象，还能对来辨别物体的形象，还能对来辨别物体的形象，还能对33
5、0330一一一一780nm780nm波长范围的光作出波长范围的光作出波长范围的光作出波长范围的光作出选择性反应，这就是选择性反应，这就是选择性反应，这就是选择性反应，这就是颜色视觉颜色视觉颜色视觉颜色视觉。人眼基本上可以看成是人眼基本上可以看成是一一个个包含在包含在巩巩膜膜内内的不的不透光暗室。它具有一透光暗室。它具有一个个由角膜由角膜Cornea、虹膜、虹膜Iris、水晶水晶体体Lens和玻璃和玻璃体组体组成成的折射光的折射光学系统，学系统，它它们将们将入射光入射光线聚焦线聚焦在眼在眼球后面的球后面的视网视网膜上形成膜上形成一一个个倒像。倒像。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技
6、术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/1453-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 人眼视网膜的中央窝部位和边缘部位结构不同，中央视觉主人眼视网膜的中央窝部位和边缘部位结构不同，中央视觉主人眼视网膜的中央窝部位和边缘部位结构不同，中央视觉主人眼视网膜的中央窝部位和边缘部位结构不同，中央视觉主要是要是要是要是锥体细胞锥体细胞锥体细胞锥体细胞起作用，边缘视觉主要是起作用，边缘视觉主要是起作用，边缘视觉主要是起作用，边缘视觉主要是杆体细胞杆体细胞杆体细胞杆体细胞起作用。起作用。起作用。起作用。具有正常颜色视觉的人，视网膜中央窝能分辨各种颜色，但
7、具有正常颜色视觉的人，视网膜中央窝能分辨各种颜色，但具有正常颜色视觉的人，视网膜中央窝能分辨各种颜色，但具有正常颜色视觉的人，视网膜中央窝能分辨各种颜色，但它的感光灵敏度较低；杆体细胞不能分辨颜色但能感受极微它的感光灵敏度较低；杆体细胞不能分辨颜色但能感受极微它的感光灵敏度较低；杆体细胞不能分辨颜色但能感受极微它的感光灵敏度较低；杆体细胞不能分辨颜色但能感受极微弱的光。弱的光。弱的光。弱的光。中央窝周围不同区域的颜色感受性也不同，由中央窝向外，中央窝周围不同区域的颜色感受性也不同，由中央窝向外，中央窝周围不同区域的颜色感受性也不同，由中央窝向外，中央窝周围不同区域的颜色感受性也不同，由中央窝向
8、外，首先丧失红、绿色的感受性，更外围则黄蓝色的感受性也丧首先丧失红、绿色的感受性，更外围则黄蓝色的感受性也丧首先丧失红、绿色的感受性，更外围则黄蓝色的感受性也丧首先丧失红、绿色的感受性，更外围则黄蓝色的感受性也丧失而成为全色盲区。这时对应的视角约失而成为全色盲区。这时对应的视角约失而成为全色盲区。这时对应的视角约失而成为全色盲区。这时对应的视角约2020，全色感觉范围，全色感觉范围，全色感觉范围，全色感觉范围对应的视角大约为对应的视角大约为对应的视角大约为对应的视角大约为44。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2
9、/1463-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1 1颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律1 1）颜色环）颜色环）颜色环）颜色环 实实实实验验验验得得得得知知知知，颜颜颜颜色色色色可可可可以以以以相相相相互互互互混混混混合合合合，产产产产生生生生出出出出不不不不同同同同于于于于原原原原来来来来颜颜颜颜色色色色的的的的新新新新的颜色感觉。的颜色感觉。的颜色感觉。的颜色感觉。颜颜颜颜色色色色混混混混合合合合可可可可以以以以是是是是颜颜颜颜色色色色光光光光的的的的混混混混合合合合，也也也也可可可可以以以以是是是是染染染染料料料料的的的的混混混混合合合合，前前前前者者
10、者者是是是是颜颜颜颜色色色色相相相相加加加加的的的的混混混混合合合合，后后后后考考考考是是是是颜颜颜颜色色色色相相相相减减减减的的的的混混混混合合合合，这这这这俩俩俩俩种种种种混混混混合合合合所得结果是不相同的。所得结果是不相同的。所得结果是不相同的。所得结果是不相同的。若若若若把把把把彩彩彩彩度度度度最最最最高高高高的的的的光光光光谱谱谱谱色色色色依依依依顺顺顺顺序序序序围围围围成成成成一一一一个个个个圆圆圆圆环环环环，加加加加上上上上紫紫紫紫红红红红色色色色，便构成颜色立体的圆周，称为便构成颜色立体的圆周，称为便构成颜色立体的圆周，称为便构成颜色立体的圆周，称为颜色环颜色环颜色环颜色环。紫
11、红紫红紫红紫红白白白白纯红纯红纯红纯红黄红黄红黄红黄红纯黄纯黄纯黄纯黄纯绿纯绿纯绿纯绿蓝绿蓝绿蓝绿蓝绿绿蓝绿蓝绿蓝绿蓝纯蓝纯蓝纯蓝纯蓝紫紫紫紫700nm700nm620nm620nm574nm574nm572nm572nm570nm570nm530nm530nm520nm520nm510nm510nm470nm470nm460nm460nm400nm400nm第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/1473-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1 1颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合
12、定律2 2）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼(H.Grassman)(H.Grassman)颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律 格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于18541854年年年年归纳总结出几条归纳总结出几条归纳总结出几条归纳总结出几条实验规律实验规律实验规律实验规律，它是建立现代色度学的基础。，它是建立现代色度学的基础。，它是建立现代色度学的基础。，它是建立现代色度学的基础。(1)(1)颜色的属性颜色的属性颜色的属性颜
13、色的属性 非彩色非彩色非彩色非彩色指白色指白色指白色指白色黑色和各黑色和各黑色和各黑色和各种种种种不同深不同深不同深不同深浅浅浅浅的灰色。的灰色。的灰色。的灰色。彩色彩色彩色彩色就是指黑白系列以外的各就是指黑白系列以外的各就是指黑白系列以外的各就是指黑白系列以外的各种颜色种颜色种颜色种颜色。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/1483-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1 1颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律2 2）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼(H.Grassma
14、n)(H.Grassman)颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律(1)(1)颜色的属性颜色的属性颜色的属性颜色的属性 明度明度明度明度是指人眼对物体的明暗感觉。是指人眼对物体的明暗感觉。是指人眼对物体的明暗感觉。是指人眼对物体的明暗感觉。色调色调色调色调是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、辐射在视觉上表现为各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、辐射在视觉上表现为各种色调，如红、
15、橙、黄、绿、青、蓝、辐射在视觉上表现为各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。紫等。紫等。紫等。80%80%50%50%20%20%第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/1493-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1 1颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律2 2）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼(H.Grassman)(H.Grassman)颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律(1)(1)颜色的属性颜色的属性颜色的属性颜色的属性 彩度彩度彩度彩度表示物体颜色
16、的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称饱和度饱和度饱和度饱和度。物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14103-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1 1颜色混合定律颜
17、色混合定律颜色混合定律颜色混合定律2 2）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼(H.Grassman)(H.Grassman)颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律(1)(1)颜色的属性颜色的属性颜色的属性颜色的属性 可以用三维空间的可以用三维空间的可以用三维空间的可以用三维空间的 颜色枣形立体来表颜色枣形立体来表颜色枣形立体来表颜色枣形立体来表 示颜色的三属性。示颜色的三属性。示颜色的三属性。示颜色的三属性。橙橙橙橙黑黑黑黑明明明明度度度度色调色调色调色调彩度彩度彩度彩度紫紫紫紫红红红红黄黄黄黄绿黄绿黄绿黄绿黄绿绿绿绿蓝绿蓝绿蓝绿蓝绿绿蓝绿蓝绿蓝绿蓝蓝蓝蓝蓝白白白白第第第第3 3
18、 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14113-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1 1颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律2 2）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼(H.Grassman)(H.Grassman)颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律(2)(2)补色律和中间色律补色律和中间色律补色律和中间色律补色律和中间色律 在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变
19、化，混在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续地变化。由此导出两个定律：补色律和中合色的外貌也连续地变化。由此导出两个定律：补色律和中合色的外貌也连续地变化。由此导出两个定律：补色律和中合色的外貌也连续地变化。由此导出两个定律：补色律和中间色律。间色律。间色律。间色律。补色律：补色律：补色律：补色律：每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当比例混合，便产生白色或灰色；以其它比例混合，便以适当比例混合，便产生白色或灰色；以其它比
20、例混合，便以适当比例混合，便产生白色或灰色；以其它比例混合，便以适当比例混合，便产生白色或灰色；以其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色。产生近似比重大的颜色成分的中间色。产生近似比重大的颜色成分的中间色。产生近似比重大的颜色成分的中间色。中间色律：中间色律：中间色律：中间色律：任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定
21、于两者在色调顺定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。序上的远近。序上的远近。序上的远近。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14123-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1 1颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律2 2）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼）格拉斯曼(H.Grassman)(H.Grassman)颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律(3)(3)代替律代替律代替律代替律 代替律：代替律：代替律：代替律：相似色（即外貌相同的颜色）混合
22、后仍相似。相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。如果颜色如果颜色如果颜色如果颜色A A=颜色颜色颜色颜色B B，颜色，颜色，颜色，颜色C C颜色颜色颜色颜色D D，那么，那么，那么，那么颜色颜色颜色颜色A A颜色颜色颜色颜色C C=颜色颜色颜色颜色B B+颜色颜色颜色颜色D D 根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要的各种颜色。它是一条非常重要的
23、定律。的各种颜色。它是一条非常重要的定律。的各种颜色。它是一条非常重要的定律。的各种颜色。它是一条非常重要的定律。(4)(4)亮度相加律亮度相加律亮度相加律亮度相加律 亮度相加律：亮度相加律：亮度相加律：亮度相加律：混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。度的总和。度的总和。度的总和。以上所说的格拉斯曼颜色混合以上所说的格拉斯曼颜色混合以上所说的格拉斯曼颜色混合以上所说的格拉斯曼颜色混合定律是色度学的定律是色度学的定律是色度学的定律是色度学的一般规律一般规律一般规律
24、一般规律，适，适，适，适用于各种用于各种用于各种用于各种颜色光颜色光颜色光颜色光的相加混合，但的相加混合，但的相加混合，但的相加混合，但是这些规律不适用于是这些规律不适用于是这些规律不适用于是这些规律不适用于染料或涂染料或涂染料或涂染料或涂料料料料的混合，因为染料和涂料的的混合，因为染料和涂料的的混合，因为染料和涂料的的混合，因为染料和涂料的混合是颜色光的相减过程。混合是颜色光的相减过程。混合是颜色光的相减过程。混合是颜色光的相减过程。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14133-1 色度学的基本概念和实验定
25、律色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念1 1）三原色）三原色）三原色）三原色 把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫颜色匹配颜色匹配颜色匹配颜色匹配。黑黑黑黑挡挡挡挡屏屏屏屏白白白白屏屏屏屏幕幕幕幕黑挡屏黑挡屏黑挡屏黑挡屏红红红红绿绿绿绿蓝蓝蓝蓝白炽灯白炽灯白炽灯白炽灯视场视场视场视场第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/1
26、4143-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念1 1）三原色）三原色）三原色）三原色 还可以利用人眼的某些视觉特性实现相加混色。还可以利用人眼的某些视觉特性实现相加混色。还可以利用人眼的某些视觉特性实现相加混色。还可以利用人眼的某些视觉特性实现相加混色。时间混色法：时间混色法：时间混色法：时间混色法：将三种不同的基色以足够快的速度轮流投射到某一平将三种不同的基色以足够快的速度轮流投射到某一平将三种不同的基色以足够快的速度轮流投射到某一平将三种不同的基色以足够快的速度轮流投射到某一平面，因为人眼的
27、视觉惰性，分辨不出三种基色，而只能看到它们的混面，因为人眼的视觉惰性，分辨不出三种基色，而只能看到它们的混面，因为人眼的视觉惰性，分辨不出三种基色，而只能看到它们的混面，因为人眼的视觉惰性，分辨不出三种基色，而只能看到它们的混合色。时间混色法是顺序制彩色电视的基础。合色。时间混色法是顺序制彩色电视的基础。合色。时间混色法是顺序制彩色电视的基础。合色。时间混色法是顺序制彩色电视的基础。空间混色法：空间混色法：空间混色法：空间混色法：将三种基色分别投射到同一表面上相邻的三点，只要这将三种基色分别投射到同一表面上相邻的三点，只要这将三种基色分别投射到同一表面上相邻的三点，只要这将三种基色分别投射到同
28、一表面上相邻的三点，只要这些点足够近，由于人眼分辨力的有限性，不能分辨这三种基色，而只些点足够近，由于人眼分辨力的有限性，不能分辨这三种基色，而只些点足够近，由于人眼分辨力的有限性，不能分辨这三种基色，而只些点足够近，由于人眼分辨力的有限性，不能分辨这三种基色，而只能感觉到它们的混合色，是同时制彩色电视的基础。能感觉到它们的混合色，是同时制彩色电视的基础。能感觉到它们的混合色，是同时制彩色电视的基础。能感觉到它们的混合色，是同时制彩色电视的基础。生理混色法：生理混色法：生理混色法：生理混色法：当两只眼睛同时分别观看不同的颜色，也会产生混色效当两只眼睛同时分别观看不同的颜色，也会产生混色效当两只
29、眼睛同时分别观看不同的颜色，也会产生混色效当两只眼睛同时分别观看不同的颜色，也会产生混色效应。例如，两只眼睛分别戴上红、绿滤波眼镜，当两眼分别单独观看应。例如，两只眼睛分别戴上红、绿滤波眼镜，当两眼分别单独观看应。例如，两只眼睛分别戴上红、绿滤波眼镜，当两眼分别单独观看应。例如，两只眼睛分别戴上红、绿滤波眼镜，当两眼分别单独观看时，只能看到红光或绿光；当两眼同时观看时，正好是黄色，这就是时，只能看到红光或绿光；当两眼同时观看时，正好是黄色，这就是时，只能看到红光或绿光；当两眼同时观看时，正好是黄色，这就是时，只能看到红光或绿光；当两眼同时观看时，正好是黄色，这就是生理混色法。生理混色法。生理混
30、色法。生理混色法。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14153-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念1 1）三原色）三原色）三原色）三原色 在颜色匹配实验中，为匹配得到某一种颜色，一般需要三种在颜色匹配实验中，为匹配得到某一种颜色，一般需要三种在颜色匹配实验中，为匹配得到某一种颜色，一般需要三种在颜色匹配实验中，为匹配得到某一种颜色，一般需要三种颜色就可以达到匹配目的。通常称在颜色匹配实验中选取的颜色就可以达到
31、匹配目的。通常称在颜色匹配实验中选取的颜色就可以达到匹配目的。通常称在颜色匹配实验中选取的颜色就可以达到匹配目的。通常称在颜色匹配实验中选取的三种颜色为三种颜色为三种颜色为三种颜色为三原色三原色三原色三原色。三原色可以任意选定；三原色可以任意选定；三原色可以任意选定；三原色可以任意选定；但是三原色中任何一种原色不能由另外两种原色相加混合得到；但是三原色中任何一种原色不能由另外两种原色相加混合得到；但是三原色中任何一种原色不能由另外两种原色相加混合得到；但是三原色中任何一种原色不能由另外两种原色相加混合得到；最常用的是红、绿、蓝三原色。最常用的是红、绿、蓝三原色。最常用的是红、绿、蓝三原色。最常
32、用的是红、绿、蓝三原色。由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，而不能表示它的光谱组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而不能表示它的光谱组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而不能表示它的光谱组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而不能表示它的光谱组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一样，但是它们的光而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一样，但是它们的光而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一样，但是它们的光而成
33、的白光与连续光谱的白光在视觉上一样，但是它们的光谱组成成分却不一样，这种情况称之为谱组成成分却不一样，这种情况称之为谱组成成分却不一样，这种情况称之为谱组成成分却不一样，这种情况称之为同色异谱同色异谱同色异谱同色异谱。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14163-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2)2)三刺激值三刺激值三刺激值三刺激值 色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三色度学中是用三原色来
34、表示颜色的。匹配某种颜色所需的三色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三原色的量，称为颜色的原色的量，称为颜色的原色的量，称为颜色的原色的量，称为颜色的三刺激值三刺激值三刺激值三刺激值。三刺激值不是用物理三刺激值不是用物理三刺激值不是用物理三刺激值不是用物理单位单位单位单位来量度的，而是用色度学的单位来来量度的，而是用色度学的单位来来量度的，而是用色度学的单位来来量度的，而是用色度学的单位来量度。具体规定为：在量度。具体规定为：在量度。具体规定为：在量度。具体规定为：在380380780nm780nm的可见光波长范围内，的可见光波
35、长范围内，的可见光波长范围内，的可见光波长范围内，各种波长的辐射能量均相等时，称为各种波长的辐射能量均相等时，称为各种波长的辐射能量均相等时，称为各种波长的辐射能量均相等时，称为等能光谱色等能光谱色等能光谱色等能光谱色。由其构成。由其构成。由其构成。由其构成的白光称的白光称的白光称的白光称等能白光等能白光等能白光等能白光，简称，简称，简称，简称E E光源。等能白光的三刺激值是相光源。等能白光的三刺激值是相光源。等能白光的三刺激值是相光源。等能白光的三刺激值是相等的，且均定为一个单位。等的，且均定为一个单位。等的，且均定为一个单位。等的，且均定为一个单位。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光
36、度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14173-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念3)3)光谱三刺激值或颜色匹配函数光谱三刺激值或颜色匹配函数光谱三刺激值或颜色匹配函数光谱三刺激值或颜色匹配函数 用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不例外。匹配等能光谱色所需三原色的量叫作例外。匹配等
37、能光谱色所需三原色的量叫作例外。匹配等能光谱色所需三原色的量叫作例外。匹配等能光谱色所需三原色的量叫作光谱三刺激值光谱三刺激值光谱三刺激值光谱三刺激值，也叫作也叫作也叫作也叫作颜色的匹配函数颜色的匹配函数颜色的匹配函数颜色的匹配函数。对于不同波长的光谱色，其三刺激值显然是波长的函数。用对于不同波长的光谱色，其三刺激值显然是波长的函数。用对于不同波长的光谱色，其三刺激值显然是波长的函数。用对于不同波长的光谱色，其三刺激值显然是波长的函数。用红、绿、蓝作为三原色时，红、绿、蓝作为三原色时，红、绿、蓝作为三原色时，红、绿、蓝作为三原色时，光谱三刺激值或颜色匹配函数用光谱三刺激值或颜色匹配函数用光谱三
38、刺激值或颜色匹配函数用光谱三刺激值或颜色匹配函数用 来来来来 表示。表示。表示。表示。由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所以光谱三刺激值是颜色色度计算的基础。以光谱三刺激值是颜色色度计算的基础。以光谱三刺激值是颜色色度计算的基础。以光谱三刺激值是颜色色度计算的基础。第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14183-1 色度学的基本概念和实验定律
39、色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念4)4)色品坐标色品坐标色品坐标色品坐标 三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以用三刺激值表示颜色。用三刺激值表示颜色。用三刺激值表示颜色。用三刺激值表示颜色。但是，由于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用但是，由于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用但是，由于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用但是，由
40、于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用三刺激值表示颜色很不直观，因而一般不直接用其表示颜色，三刺激值表示颜色很不直观，因而一般不直接用其表示颜色，三刺激值表示颜色很不直观，因而一般不直接用其表示颜色，三刺激值表示颜色很不直观，因而一般不直接用其表示颜色，而是用其在三刺激值总和中所占的比例来表示颜色。这三个而是用其在三刺激值总和中所占的比例来表示颜色。这三个而是用其在三刺激值总和中所占的比例来表示颜色。这三个而是用其在三刺激值总和中所占的比例来表示颜色。这三个比例值叫作比例值叫作比例值叫作比例值叫作色品坐标色品坐标色品坐标色品坐标。假定某颜色的三刺激值分别为。假定某颜色的三刺激值分别为。假
41、定某颜色的三刺激值分别为。假定某颜色的三刺激值分别为R R、G G、B B，色品坐标为，色品坐标为，色品坐标为，色品坐标为r r、g g、b b，则有，则有，则有，则有 显然因此，有显然因此，有显然因此，有显然因此，有第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14193-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念5)5)光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值 颜色刺激
42、函数颜色刺激函数颜色刺激函数颜色刺激函数表示某颜色刺激与波长的关系函数，以表示。表示某颜色刺激与波长的关系函数，以表示。表示某颜色刺激与波长的关系函数，以表示。表示某颜色刺激与波长的关系函数，以表示。无论光源色或物体色可看成是波长范围在无论光源色或物体色可看成是波长范围在无论光源色或物体色可看成是波长范围在无论光源色或物体色可看成是波长范围在380780nm380780nm内的各内的各内的各内的各光谱色以不同的比例混合的产物。光谱色以不同的比例混合的产物。光谱色以不同的比例混合的产物。光谱色以不同的比例混合的产物。对于波长为对于波长为对于波长为对于波长为 的光谱色，其三刺激值的光谱色，其三刺激
43、值的光谱色，其三刺激值的光谱色，其三刺激值R R、G G和和和和B B应分别和其光应分别和其光应分别和其光应分别和其光谱三刺激值谱三刺激值谱三刺激值谱三刺激值 以及颜色刺激函数成正比。故有以及颜色刺激函数成正比。故有以及颜色刺激函数成正比。故有以及颜色刺激函数成正比。故有 式中，式中，式中，式中，k k为常数，称为颜色调节因子。为常数，称为颜色调节因子。为常数，称为颜色调节因子。为常数，称为颜色调节因子。，第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14203-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律
44、2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念5)5)光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值 当波长范围趋向于无限小时，光谱色的三刺激值为当波长范围趋向于无限小时，光谱色的三刺激值为当波长范围趋向于无限小时，光谱色的三刺激值为当波长范围趋向于无限小时，光谱色的三刺激值为 380780nm380780nm内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考虑颜色的三刺激值，即虑颜色的三刺激值，
45、即虑颜色的三刺激值，即虑颜色的三刺激值，即 第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14213-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念5)5)光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值 对于光源色，颜色刺激函数对于光源色，颜色刺激函数对于光源色，颜色刺激函数对于光源色，颜色刺激函数 就是光源的光谱功率分布，就是光源的光谱功率分布，就是光源的光谱功率分布，就是光源的光
46、谱功率分布，即即即即 故有故有故有故有 物体色物体色物体色物体色既和照明光源的光谱功率分既和照明光源的光谱功率分既和照明光源的光谱功率分既和照明光源的光谱功率分布有关，也和物体的光学性质有关。布有关，也和物体的光学性质有关。布有关，也和物体的光学性质有关。布有关，也和物体的光学性质有关。对于透射物体对于透射物体对于透射物体对于透射物体对于反射物体对于反射物体对于反射物体对于反射物体第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14223-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 3 3CIECIE标准表色
47、度系统标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统 国际照明委员会（英文缩写国际照明委员会（英文缩写国际照明委员会（英文缩写国际照明委员会（英文缩写CIECIE）曾推荐了几种色度学系统，）曾推荐了几种色度学系统，）曾推荐了几种色度学系统，）曾推荐了几种色度学系统，以统一颜色的表示方法和测量条件。以统一颜色的表示方法和测量条件。以统一颜色的表示方法和测量条件。以统一颜色的表示方法和测量条件。国际照明委员会在国际照明委员会在国际照明委员会在国际照明委员会在19311931年同时推荐了两套色度学系统：年同时推荐了两套色度学系统：年同时推荐了两套色度学系统：年同时推荐了两套色度学系统：1931CIE-R
48、GB1931CIE-RGB系统系统系统系统和和和和1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ系统系统系统系统，19641964年又推荐了年又推荐了年又推荐了年又推荐了CIE1964CIE1964补充标准色度学系统补充标准色度学系统补充标准色度学系统补充标准色度学系统。表色系统一般包括：表色系统一般包括：表色系统一般包括：表色系统一般包括：三原色三原色三原色三原色三原色的单位三原色的单位三原色的单位三原色的单位光谱三刺激值等光谱三刺激值等光谱三刺激值等光谱三刺激值等第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14233
49、-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 3 3CIECIE标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统1)1931CIE-RGB1)1931CIE-RGB系统系统系统系统 三原色：三原色：三原色：三原色：红红红红(R)(R)(700nm700nm)、绿、绿、绿、绿(G)(G)(546.1nm)546.1nm)、蓝、蓝、蓝、蓝(B)(B)(435.8nm)435.8nm)三原色单位：三原色单位：三原色单位：三原色单位：三原色光（三原色光（三原色光（三原色光（R R）、（）、（）、（）、（G G）、（）、（）、（）、（B B）单位刺激值的光亮度比为）单位刺激值的光亮
50、度比为）单位刺激值的光亮度比为）单位刺激值的光亮度比为1.00001.0000：4.59074.5907：0.06010.0601；辐亮度比为；辐亮度比为；辐亮度比为；辐亮度比为72.096272.0962：1.37911.3791：1.00001.0000。光谱三刺激值：光谱三刺激值：光谱三刺激值：光谱三刺激值：第第第第3 3 3 3章章章章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术色度和光度测试技术 2023/2/14243-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律 1931CIE-RGB1931CIE-RGB系统标准色度观察者光系统标准色度观察者光系统标准色