光度學(xué)和色度學(xué)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-06 03:59本頁(yè)面
【正文】 則兩色光相加混合，為： F＝ F1＋ F2＝ R1(R)+G1(G)+B1(B)＋R2(R)+G2(G)+B2(B) ＝（ R1＋ R2)(R)＋（ G1+G2)(G)＋（ B1+B2)(B) 即 F1＋ F2混合光的三色系數(shù)是 F1 、 F2各基色系數(shù)之和。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 1. 用物理三基色 (R)、 (G)、 (B)和規(guī)定的基色量 R、 G、 B 建立的一套計(jì)色系統(tǒng)，稱為（ RGB）計(jì)色系統(tǒng)。用它可以對(duì)一切顏色進(jìn)行計(jì)量。 2. 基色量單位值的確定 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，規(guī)定： ? 紅基色光（ R）波長(zhǎng)為 700nm,綠基色光（ G）波長(zhǎng)為 ,藍(lán)基色光（ B）波長(zhǎng)為 。 ? 且用 1光瓦紅基色光、 光混合可得到等能白光 E白 ， ? 該 E白的光通量是： 1++=。 ? 據(jù)此三基色各用一個(gè)單位量混合時(shí)能得出等能白光，規(guī)定為物理基色量的單位值， ? 即： 1（ R) ＝ 1光瓦， 1（ G) ＝ ， 1（ B) =瓦。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 配色實(shí)驗(yàn)示意圖 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 對(duì)于等能白光 ,R=G=B=1,即 FE白 =1(R)+1(G)+1(B) 其光通量為 ｜ FE白 ｜ =1 1+1 +1 = 這個(gè)配色方程式 ,適合于配制一切彩色 ， 只不過(guò)對(duì)于不同彩色三色系數(shù)不同而已 。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 計(jì)色制及色度圖 (1) RGB計(jì)色制及其色度圖 以 (R)、 (G)、 (B)為單位量，用配色方程進(jìn)行彩色量度和計(jì)算的系統(tǒng)稱為 RGB計(jì)色制。實(shí)際中，彩色的質(zhì)的區(qū)別決定于色調(diào)和飽和度，即色度。色度與三基色系數(shù)的比例有關(guān)。為此，引入三基色相對(duì)系數(shù) r、 g、 b。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 令 m=R+G+B， 則 r、 g、 b分別為 RrmGgmBbm???第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 因?yàn)?R、 G、 B三個(gè)色系數(shù)的比例關(guān)系與 r、 g、 b的比例關(guān)系相同 ， 所以它們都可以表示同一彩色的色度 ， 且 由于 r、 g、 b三者之和為 1， 所以只要知道其中兩個(gè)的值 ，就可由公式式確定第三個(gè)的值 。 因此 ， 只要選兩個(gè)三基色相對(duì)系數(shù) ， 就可用二維坐標(biāo)表示各種彩色光的色度 。RGB色度圖就是在 r—g直角坐標(biāo)系數(shù)中表示各種彩色光色度的平面圖 ,如圖下所示 。 1R G Br g b mmm? ? ? ? ? ?(1―10) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 但是，在配色實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于某些飽和度很高的色光，無(wú)論用怎樣的比例關(guān)系，均不能用三基色相加配出，而必須把一個(gè)或兩個(gè)基色光移動(dòng)到待配彩色一側(cè)，才能使白屏幕兩側(cè)有同一色感。被移動(dòng)的那個(gè)基色光可以看作“負(fù)”的基色光或者說(shuō)色系數(shù)為負(fù)值。 圖中的舌形曲線稱為譜色軌跡。自然界中所有的彩色都能用整個(gè)閉合曲線及其內(nèi)部的相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)表示。坐標(biāo)位置越靠近譜色軌跡，所對(duì)應(yīng)的彩色越純，即飽和度越高；而越靠近 E點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的彩色的飽和度越低。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) (2) XYZ計(jì)色制及其色度圖 ? 由于 RGB色度圖中有的顏色出現(xiàn)負(fù)坐標(biāo) ， 在彩色電視中應(yīng)用十分的不便 ， 因此彩色電視奇數(shù)中采用了另一種基色系統(tǒng) ， 這種計(jì)色系統(tǒng)不出現(xiàn)負(fù)系數(shù) ， 它就是 XYZ計(jì)色制 。 ? XYZ計(jì)色制所選的三基色單位量分別為 (X)、 (Y)、 Z(Z)， 它們并不代表實(shí)際顏色 ， 也不能通過(guò)物理三基色相混合而得到 ， 只能由計(jì)算得到 。 因此常稱 (X)、 (Y)、 Z(Z)為計(jì)算三基色 。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) 計(jì)算三基色具有如下特點(diǎn) : ① 可根據(jù) F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)方程式配出實(shí)際顏色 ,且三個(gè)色系數(shù) X、 Y、 Z均不為負(fù) 。 ② 規(guī)定系數(shù) Y在數(shù)值上等于彩色光的全部亮度 ,合成光的色度仍由 X、 Y、 Z三個(gè)系數(shù)的比值決定 。 ③ 當(dāng) X=Y=Z時(shí) ,仍代表 E白 。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) ? 據(jù)以上各點(diǎn) ,可求出兩種計(jì)色制三基色單位量及三基色系數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。 ? (X)=(R)(G)+(B) ? (Y)=(R)+(G)+(B) ? (Z)=(R)+(G)+(B) ? ? X=++ ? Y=++ ? Z=++ (1― 11) (1―12) 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) ? 類似地 ,這里也引入三基色相對(duì)色系數(shù) x、 y、 z。 ? 設(shè) X+Y+Z=m， 則 x， y， z分別為 : ? 雖然 x+y+z=1， 同樣 x， y， z中只有兩個(gè)量是獨(dú)立的 ，故可在 xy平面直角坐標(biāo)系中描繪出 XYZ色度圖 ， 亦稱CIE色度圖 。 XxmYymZzm???第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) XYZ色度圖 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) ? 該色度圖具有如下特點(diǎn) : ? ① 舌形曲線全部位于第一象限 ， 所有的單色光都位于舌形曲線上 ， 舌形曲線稱為譜色軌跡 ， 它們的飽和度均為 100% 。 ? ② 舌形曲線上任一點(diǎn)與 E白 點(diǎn)的連線稱為等色調(diào)線 。 ? ③ 不在同一等色調(diào)線上的任意兩點(diǎn) ， 表示了兩種不同的顏色 ，由這兩種顏色組成的全部混合色都處在這兩點(diǎn)的連線上 。 ? ④ 飽和度相同的彩色所對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)的連線稱為等飽和度線 ,見(jiàn)圖中所注 。 ? ⑤ 在譜色曲線內(nèi)任取三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的彩色作基色 (例如 ，圖中 R G B1)， 則由此三基色混合而成的所有彩色都包含在以這三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形內(nèi) 。 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) ?3. 亮度方程 ? 在 XYZ計(jì)色制中 ,只有 Y代表亮度 ,故可方便地給出彩色亮度與三基色的關(guān)系式 ,由式 ?可知 , ? Y=++ ?以 C白光為標(biāo)準(zhǔn)白光源的 NTSC制彩色電視制式 ,其亮度方程為 ? YN=++ ? 以 D65光為標(biāo)準(zhǔn)白光源的 PAL制彩色電視制式 ,其亮度方程式為 ? YP=++ 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué) ? 由于 NTSC制彩色電視廣播發(fā)展較早 ， 大量的電視設(shè)備都是按它涉及的 ， 所以 PAL制采用了 NTSC制的亮度方程 。 由于 PAL制和 NTSC制的亮度方程不一致 ， 因此PAL制圖像的顏色有一定的失真 。 ? 為了書(shū)寫(xiě)方便 ,一般應(yīng)用中 ,略去顯像三基色系數(shù)下標(biāo) ,并被近似地寫(xiě)為 ? Y=++ 第 1章 光度學(xué)和色度學(xué)
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