【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的種類和彩色的深淺程度 。 32 第一章 彩色與視覺(jué)特性 三基色原理 根據(jù)人眼的視覺(jué)特性 ， 在電視機(jī)中重現(xiàn)圖像時(shí)并不要求完全重現(xiàn)原景物反射或透射光的光譜成分 ， 而應(yīng)獲得與原景物相同的彩色感覺(jué) 。 因此仿效人眼三種錐狀細(xì)胞 ， 可以任選三種基色 ， 三種基色必須是相互獨(dú)立的 ， 任一種基色都不能由其他兩種基色混合得到 ， 將它們按不同比例進(jìn)行組合 ， 可得到自然界中絕大多數(shù)的彩色 。 33 第一章 彩色與視覺(jué)特性 具有這種特性的三個(gè)單色光叫 基色光 ， 這三種顏色叫 三基色 。 并總結(jié)出三基色原理： 自然界中絕大多數(shù)的彩色可以分解為三基色 ， 三基色按一定比例混合 ， 可得到自然界中絕大多數(shù)彩色 。 混合色的色調(diào)和飽和度由三基色的混合比例決定 ， 混合色的亮度等于三種基色亮度之和 。 34 第一章 彩色與視覺(jué)特性 因?yàn)槿搜鄣娜N錐狀細(xì)胞對(duì)紅光、 綠光和藍(lán)光最敏感， 所以在紅色、綠色和藍(lán)色光譜區(qū)中選擇三個(gè)基色按適當(dāng)比例混色可得到較多的彩色。在彩色電視中，選用了紅、 綠、 藍(lán)作為三基色，分別用 R、 G、 B來(lái)表示。 國(guó)際照明委員會(huì) (CIE)選定了紅基色的波長(zhǎng)為 700 nm， 綠基色的波長(zhǎng)為 nm， 藍(lán)基色的波長(zhǎng)為 nm。 35 第一章 彩色與視覺(jué)特性 三基色原理是彩色電視技術(shù)的基礎(chǔ) ， 攝像機(jī)把圖像分解成三基色信號(hào) ， 電視機(jī)又用三基色信號(hào)還原出原圖像的色彩 。 三基色光相混合得到的彩色光的亮度等于三種基色亮度之和 ， 這種混合色稱為 相加混色 。 將三束等強(qiáng)度的紅 、 綠 、藍(lán)圓形單色光同時(shí)投射到白色屏幕上 ， 會(huì)出現(xiàn)三基色的圓圖 ， 其混合規(guī)律如圖 16所示 。 第一章 彩色與視覺(jué)特性 圖 16 相加混色 37 混色的演示實(shí)驗(yàn) 第一章 彩色與視覺(jué)特性 ? 紅色 +綠色 =黃色 ? 綠色 +藍(lán)色 =青色 ? 藍(lán)色 +紅色 =紫色 ? 紅色 +綠色 +藍(lán)色 =白色 ? 適當(dāng)改變?nèi)獾膹?qiáng)度 ， 可以得到自然界中常見(jiàn)的彩色光 。 ? 紅色 +青色 =白色 ? 綠色 +紫色 =白色 ? 藍(lán)色 +黃色 =白色 38 第一章 彩色與視覺(jué)特性 當(dāng)兩種顏色混合得到白色時(shí) ， 這兩種顏色稱為 互補(bǔ)色 。 紅與青互為補(bǔ)色 ， 綠與紫互為補(bǔ)色 ， 藍(lán)與黃互為補(bǔ)色 。 在彩色電視技術(shù)中 ， 常用兩種相加混色法 。 空間混色法：是同時(shí)將三種基色光分別投射到同一表面上彼此相距很近的三個(gè)點(diǎn)上 ， 由于人眼的分辨力有限 ， 能產(chǎn)生三種基色光混合的色彩感覺(jué) 。 空間混色法是同時(shí)制彩色電視的基礎(chǔ) 。 39 第一章 彩色與視覺(jué)特性 時(shí)間混色法：是將三種基色光輪流投射到同一表面上 ， 只要輪換速度足夠快 ， 加之視覺(jué)惰性 ， 就能得到相加混色的效果 。 時(shí)間混色法是順序制彩色電視的基礎(chǔ) 。 第一章 彩色與視覺(jué)特性 時(shí)間和空間混色效果 顏色的度量 1. 配色實(shí)驗(yàn) 給定一種彩色光 ， 可通過(guò)配色實(shí)驗(yàn)來(lái)確定其所含三基色的比例 ， 配色實(shí)驗(yàn)裝置如圖 17 所示 。 實(shí)驗(yàn)裝置是由兩塊互成直角的理想白板將觀察者的視場(chǎng)一分為二 ， 在一塊白板上投射待配色 ， 另一塊白板上投射三基色 。 41 第一章 彩色與視覺(jué)特性 圖 17 配色實(shí)驗(yàn) 42 第一章 彩色與視覺(jué)特性 配色動(dòng)畫 調(diào)節(jié)三基色光的強(qiáng)度 ， 直至兩塊白板上彩色光引起的視覺(jué)效果完全相同 。 記下三基色調(diào)節(jié)器上的光通量讀數(shù) ， 便可寫出配色方程： F＝ R(R)+G(G)+B(B) （ 13） 43 第一章 彩色與視覺(jué)特性 式中， F為待配色的彩色光的彩色量， (R)、 (G)、 (B)為三基色單位量，其中 1(R)=1lm， 1(G ) = ， 1 (B)= lm， R、 G、 B為三色分布系數(shù)。 要配出彩色量 F， 必須將 R單位的紅基色 、G單位的綠基色和 B單位的藍(lán)基色加以混合 。 R、 G、 B的 比例關(guān)系 確定了所配彩色光的色度 (含色調(diào)和飽和度 )， R、 G、 B數(shù)值 確定了所配彩色光的光通量 （ 亮度 ） 。 R(R)、 G(G)、B(B)分別代表彩色量 F中所含三基色的光通量成分 ， 又稱為彩色分量 。 44 第一章 彩色與視覺(jué)特性 配成標(biāo)準(zhǔn)白光 E白 所需紅 、 綠 、 藍(lán)三基色的光通量比為 1∶ ∶ , 為了簡(jiǎn)化計(jì)算 ， 規(guī)定紅基色光單位量的光通量為 1 lm， 綠基色光和藍(lán)基色光單位量的光通量分別為 lm和 lm。 45 第一章 彩色與視覺(jué)特性 2. XYZ制色度圖 配色實(shí)驗(yàn)的物理意義明確 ， 但進(jìn)行定量計(jì)算卻比較復(fù)雜 ， 實(shí)際使用很不方便 ， 為此進(jìn)行了坐標(biāo)變換： （ X） =（ R） （ G） +（ B） （ Y） =（ R） +（ G） +（ B） （ Z） =（ R） +（ G） +（ B） (14) 但是 (X)、 (Y)、 (Z)不代表實(shí)際彩色，故稱其為計(jì)算三基色 。 46 第一章 彩色與視覺(jué)特性 在 XYZ計(jì)色制中， 任何一種彩色的配色方程式可表示為 F=X（ X） +Y（ Y） +Z（ Z） （ 15） 式中， X、 Y、 Z為標(biāo)準(zhǔn)三色系數(shù)， (X)、 (Y)、 (Z)為標(biāo)準(zhǔn)三基色單位。 在 XYZ計(jì)色制中標(biāo)準(zhǔn)三色系數(shù)均為正數(shù)， 系數(shù) Y的數(shù)值等于合成彩色光的全部亮度， 系數(shù) X、 Z不包含亮度 , 合成彩色光色度仍由 X、 Y、 Z的比值 決定。 當(dāng) X=Y=Z時(shí)， 配出等能白光 E白 。 47 第一章 彩色與視覺(jué)特性 m X Y ZXXxX Y Z mYYyX Y Z mZZzX Y Z m? ? ?????????????(16) 48 色度是由三色系數(shù) X、 Y、 Z的相對(duì)值確定的， 與 X、 Y、 Z的絕對(duì)值無(wú)關(guān)， 如果僅考慮色度值時(shí)， 可以用三色系數(shù)的相對(duì)值表示。 第一章 彩色與視覺(jué)特性 式中 , m為色模 ， 表示某彩色光所含標(biāo)準(zhǔn)三基色單位的總量 ， 它與光通量有關(guān) ， 對(duì)顏色不產(chǎn)生影響； x、 y、 z為相對(duì)色度系數(shù) ， 又叫 色度坐標(biāo) 。 由式 (16)可知 x + y + z=1 (17) 式 (17)表明， 當(dāng)某一彩色量 F的相對(duì)色度系數(shù) x、 y已知時(shí)， 則 z也為已知， 即 z是一個(gè)非獨(dú)立的參量。 這樣就可將由配色實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)， 換算成 x、 y坐標(biāo)值， 并畫出其平面圖形，即 x y標(biāo)準(zhǔn)色度圖， 如圖 18所示。 49 第一章 彩色與視覺(jué)特性 圖 18 標(biāo)準(zhǔn)色度圖和顯象三基色 50 第一章 彩