LED的色度学特性

LED的色度学特性
LED的色度学特性

1 LED的色温

色温是按绝对黑体来定义的,当光源发出的光的颜色和绝对黑体辐射时所呈现的颜色完全相同时,则此时黑体的绝对温度(单位为开尔文)就称此光源的色温,色温用于量度光线的颜色组成成分,如果光谱成分中短波光线所占的比例增加,长波光线所占比例减少,光就偏蓝,色温就升高;反之,光谱成分中长波比例增加,短波光线所占比例减少,光就偏红,色温就低。

2 LED的色品、明度及色品图

波长与理论单色光的颜色是一一对应的,但对于复色光来说,这一对应关系就不成立了,为了较全面的描术LED的发光颜色,必须引入颜色的色品(色调及饱和度)和明度或色品图。色调、饱和度和明度三个感觉量一起决定了颜色的特征。

(1)色调

色调用于标志LED光颜色的区别。实验证明,自然界的大多数颜色都可用某一单色光和白光按一定比例配成,则此单色光的波长(称主波长) 就是该颜色的色调。非单色光和白光按一定比例配成的颜色的色调可用非单色光的补色波长(主波长)表示。

(2)饱和度

饱和度用来标志颜色的纯洁程度。单色光所呈现的颜色是饱和度最高的颜色。单色光掺入白光成份越多,就越不饱和,掺入白光成份越少,就越饱和。饱和度= 单色光流明数/(单色光流明数+白光流明数)

(3)明度(亮度)

明度用来标志颜色的明亮程度。用颜色的总流明数表示。

(4)色品图

现代色度学采用国际照明委员会(简称CIE)所规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法,称为CIE标准色度学系统。在这个系统中,CIE1931色品图占有相当重要的地位。它明确表示了颜色视觉的基本规律以及颜色混合的一般规律,是色度学的实际应用工具。

CIE1931色品图中,舌形色品图的围线上各点代表光谱色,下缘直线上各点代表非光谱色(即品红色)。它是以三个虚拟基色量(X、Y、Z)为标准规定出来的。其所以如此选择,是首先考虑了以下两个要求:其一、是使任意色的三色系统中的三色系数a、b、c均为正值;其二,是使三色系数中的Y值就是〔x〕的流明数。于是有关明度的色度学信息只存在于标准基色系数Y中。由于每个颜色总与一个明度感觉相关联,从而每个实际颜色必定给出一个正值的流明数。因此,在色品图中,所有实际色量都在Y=0平成的上方。

色品图是根据三原色原理绘制的,它用匹配某一颜色的三原色比例来规定这一颜色,x色品坐标相当于红原色的比例,y色品坐标相当于绿原色比例,图中没有z色品坐标,因为x+y+z=1,所以z=1-(x+y),相当于蓝色比例。

色品图的特点:

(1) 光谱轨迹曲线以及连接光谱轨迹两端所形成的舌形内部包括一切物理上能实现的颜色。

(2) 坐标系统的原色(三基色)点,即三角形的三个角顶〔红原色点(x)∶x=1,y=z=0;绿原色点(y)∶y=1,x=z=0;蓝原色点(z)∶z=1,x=y=0〕都落在这个区域之外,也就是说,原色点的色品是假想的,在物理上不可能实现。同样,凡是落在光谱轨迹由红端到紫端直线范围以外的颜色是物理上不能实现的颜色。

(3) 色品图中的E点是白光,由三原色各1/3彩色量产生,所以也称为等能白光,其色品坐标为

E点是CIE标准光源的色光,相当于中午阳光的光色。

(4) 若色坐标给定,可立即从色品图上定出该色的主波长(色调)和饱和度。例如,要求Q点的主波长,只要从Q向E引一条直线,并延长EQ与光谱轨迹相交,交点在510.3nm。则Q点的主波长就是510.3nm。某一颜色离开E点的

接近光谱轨迹的程度表明它的纯度,颜色越靠近E越不纯,越靠近光谱轨迹越纯,所以接近光谱轨迹的远近程度标志着饱和度的大小。

(5) 从色品图还可推算出由两种颜色相混合所得出的各种中间色。如Q和S 相加,按不同比例,可配出Q到S线段中的各种颜色。光谱轨迹的形状是近似直线或凸形的,而不是凹形的。因此,任何两个波长光相混合所得出的混合色或落在光谱轨迹上,或在光谱轨迹所包围的面积之内,而绝不会落在光谱轨迹之外。

(6) 在700~770nm的光谱波段有一恒定的色度值,都是x=0.7347,y=0.2652,z=0,在色品图上只由一个点来表示。这表明,只要将700~770nm这段光谱上的任何不同波长的两个颜色调整到相同亮度,则这两个颜色在人眼看来都是一样的。

(7) 光谱轨迹540~700nm近似是一条直线,这意味着,在这段光谱范围内的任何光谱色都是可以通过540nm和700nm二种波长的光线以一定比例相混合而产生。

(8) 光谱轨迹400~540nm是一段曲线,它意味着,在此范围内的一对光线的混合不能产生两者之间的位于光谱轨迹上的颜色,而只能产生光谱轨迹所包围面积内的混合色。

(9) 在色品图上很容易确定一对光谱色的补色波长:从光谱轨迹上的一点通过等能白光点E划一直线抵达对侧光谱轨迹的一点,直线与两侧轨迹的相交点就是一对补色的波长。可以看出,380~494nm之间的光谱的补色位于570~

700nm之间,反之亦然。在494~570nm之间的补色只能由至少两种光线相混合而产生,因为,这段通过E点的直线恰好与连结光谱轨迹两端的直线相交,而这段直线是由光谱两端色相加的混合色的轨迹。

CIE基本色度学分析与计算

高工LED技术中心发布时间:2009-08-04 16:07:39设置字体:大中小 色度学是门研究彩色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的种明视觉。彩色光的基本参数有:明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说,彩色光能量大则显得亮,反之则暗。色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势,而其它成分被吸收掉了。对于透射光,其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅,变成低饱和度的色光。因而饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度,它即说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。 应强调指出,虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉,但相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合。例如,适当比例的红光和绿光混合后,可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上,自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成,这就是三基色原理。 基于以上事实,有人提出了一种假设,认为视网膜上的视锥细胞有三种类型,即红视谁细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞,又能激励绿视锥细胞。由此可推论,当红光和绿光同时到达视网膜时,这两种视锥细胞同时受到激励,所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。 三基色是这样的三种颜色,它们相互独立,其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备的,即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组合而得到。有两种基色系统,一种是加色系统,其基色是红、绿、蓝;另一种是减色系统,其三基色是黄、青、紫(或品红)。不同比例的三基色光相加得到彩色称为相加混色,其规律为: 红+绿=黄 红+蓝=紫 蓝+绿=青

光学基础之色度——三原色及CIE标准色度系统知识介绍

1.5 色度 色度学中所应用的方法和工具,都是以目视颜色匹配定律和国际上一致采用的标准为基础的。国际照明委员会(CIE ),通过其色度学委员会,推荐了色度学方法和基本的标准。 1.5.2 三原色 三原色:(红R 、绿G 、兰B )或(品红、绿、兰) 三原色不能由其他色混合得到,三原色的波长如下: 红:700nm ,绿:546.1nm ,兰:435.8nm 由RGB 构成白光,得亮度比为L R =L G :L B =1:4.5907:0.0601 Lm/(s r ·m 2 ) 色度坐标和色品坐标 三原色坐标:R ,G ,B ,是三维色度坐标。 色品坐标(归一化坐标):r=R R+G+B , g= G R+G+B ,b= B R+G+B , 并有 r+g+b=1 光谱三刺激值(色匹配函数) )(λr ,)(λg ,)(λb 代表匹配一种颜色,需要R 、G 、B 的比例。即取 )(λc = B b G g R r )()()(λλλ++, 就可以匹配出所要求的)(λc 颜色.并且)(λr ,)(λg ,)(λb 是有表可查的,其规律可参见图1.5-1。 图1.5-1 色匹配函数

(6)色度图及色品图 三原色坐标见图1.5-2a,色品坐标见图1.5-2b,实际色谱的色品则示于图1.5-2c 中。由图1.5-2c 可见,三原色系统的色品图中有很大部分出现负值,使用很不方便,为此,国际照明委员会建立了CIE 标准色度系统,解决了这一问题。 图1.5-2 色度及色品图 1.5.4 CIE 标准色度系统 设立标准光源和标准观察者,建立假想色度坐标 ),,(Z Y X ,归一化坐标),,(z y x 和色匹配函数),,(z y x ,以此来建立CIE 标准色度系统。 1) CIE1931标准色度系统 这一色度系统是在观测视场为2°的情况下制订出来的。 (1)标准色度坐标的变换 CIE1931标准色度系统的变换关系为: []???? ????????????????=????????????????????=??????????B G R B G R Z Y X 5943.50565.000601.05907.40002.11302.17517.17689.299.001.000106.08124.01770.02.03100.04900.06508.5 及

基础光色度学术语定义

光度学术语定义 1.光通量 在光度学中,光通量明确的被定义为能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小的度量。辐射通量以光谱光视函数V(λ)(即视见函数,见可见光)为权重因子的对应量。设波长为λ的光的辐射通量为Φe(λ)。对应的光通量为: Φv(λ)=KmV(λ)Φe(λ) 式中Km为比例系数,是波长为5550埃的光谱光视效能,也叫最大光谱光视效能,由Φe 和Φv的单位决定。光通量的SI单位为流明,Km=683流明/瓦。复色光的光通量需对所有波长的光通量求和。 2.发光强度 点光源在某方向上单位立体角内的光通量,记作Iv,即Iv=dΦv/dΩ。发光强度的SI单位为坎德拉,是光度学中的基本单位,1979年第十六届国际大会通过的坎德拉的定义为:坎德拉是发出频率为540×1012赫兹的单色辐射源在给定方向上的发光强度,该方向上的辐射强度为1/683瓦/球面度。 3.光亮度 光亮度表示单位面积上发光强度。辐射亮度的光度学对应量,其定义为: lv=(div)/dscosθ 式中dS为面光源上的面积元,θ为面元法线与观察方向间的夹角,div是面元在观察方向的发光强度。光亮度的SI单位为坎德拉/米2。光亮度的其他常用单位有熙提和朗伯, 1熙提=104坎德拉/米2, 1朗伯=104/π坎德拉/米2。光亮度一般随观察方向而变,若一辐射体的光亮度是与方向无关的常量,则其发光强度与cosθ成正比,此规律称为朗伯定律,这种辐射体称为朗伯辐射体或余弦辐射体。黑体是理想的余弦辐射体。 4.光照度 英文名称:illuminance 单位受照面积上接收到的光通量,单位为lm/㎡,称勒克斯(lx)。发光强度为1lm的点光源在离光源的距离为r处的照度为:Ev=(Iv/r2)cosi 式中i为光沿r方向射到受照面时的入射角(与表面法线夹角)。入射光垂直入射时,cosi=0,Ev=Iv/r2 ,此即光照度的平方反比律。 5.光射出度 从辐射源单位表面积发出的光通量。漫反射面受光照后,其光出射度与光照度成正比,比例系数小于1,称漫反射系数。光出射度(luminous exitance)光出射度是表征光源自身性质的一个物理量。光源的光通量除以光源的面积就得到光源的光出射度值。光出射度用lumen/㎡表示,但与照度测试和lux不同,光出射度中的面积是指光源的面积,而不是被照射的面积。平板发射会测试该值。 6.光谱分布 光度量()在给定波长处的光谱密集度是包含该波长的无穷小的波长间隔内的光度量与相应的波长间隔之商。 Xv、λ=dXv(λ)/dλ Xv代表任一种光度量。光通量的光谱密度集度的单位为流明/纳米(lm/nm),光照度的光谱密度集度的单位为勒克斯/纳米(lx/nm),余下类推。 某光度量的光谱密集度与波长的函数关系叫做某光度量的光谱分布。

颜色基础知识

颜色基础知识 随着涂料行业的发展以及人民生活的提高,颜色问题日益引起市场的重视。颜色感觉与听觉、闻觉、味觉等都是外界刺激人的感觉器官而产生的感觉。光照射物体经反射或透射后刺激人眼,人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息,并将此信息传至大脑中枢,在大脑中将感觉信息进行处理、形成了色知觉。 外界光刺激-色知觉-色感觉是一个复杂的过程,它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等方面问题,从这个过程可以看出,颜色和光及人眼的观察生理,心理基础有着密切的联系,目前通过大量实验为基础已建立了一套定性、定量描述颜色的理论,称为色度学。 第一节、光与颜色 一、 可见光波与颜色 光是一种一定频率的电磁辐射。电磁辐射的范围从r射线到无线电波,电磁辐射中仅有一小段能够引起眼睛的兴奋而被感觉,这就是通常所说的可见光谱的范围,可见光谱的波长从380nm到 780nm,这一段波长人眼是可以看见的,不同的波长引起不同的颜色感觉。 光谱颜色波长及范围 颜色 波长(nm) 范围(nm) 红 700 640-780 橙 620 600-640 黄 580 550-600 绿 510 480-550

兰 470 450-480 紫 420 380-450 表中波长的范围只是粗略的,实际上从一种颜色过度到另一种颜色是一种渐变的,并且颜色随波长的变化也是不均匀的。 太阳光是一种强光,人们感觉太阳光是白色的,但事实上我们让一束太阳光通过三棱镜辐射到一幅白幕上,就会展现出一条具有各种颜色(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)的光带,通常进入我们的眼睛的光线很少是纯粹的单色光,只有在实验室中,利用单色仪才能观察到单色光,在日常生活中,一般是各种波长的光线一起进入我们的眼睛的,是一种混合光,混和光随着各种波长光能量的比例不同而呈现不同的颜色,短波的光能量较大时呈现蓝紫 色,长波的光能量较大时呈现红色等。 二、 自然界物体的颜色 1、自然界物体的颜色千变万化,我们所以能看见物体的颜色,是由于发光体的光线照射在物体上,光的辐射能量作用于视觉器官的结果。物体的颜色一般分为表面色和光源色,表面色即不发光物体的颜色。不发光物体的颜色只有受到光线的照射时才被呈现出来,物体的颜色是由光线在物体被反射和吸收的情况决定的,它受光源条件的影响。 绿色物体在日光下看是绿色,是由于将日光中绿色范围的波长反射出来,而光谱的其他成分则被它吸收了,当这个绿色的物体放在红光下看就变成黑色了,这是由于红光中无绿色的成分被它反射。

色度学基础知识

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 色度学基础知识 一、 概述 色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量的理论与技术的科学, 是以物理光学、 视觉生理、视觉心理、心理物理等学科领域为基础的综合性科学。 在现代工业和科学技术发展中, 存在着大量有关色度学的问题, 颜色与人民生活 的衣食住行密切相关。颜色的测量和控制在一些工农业生产中极为重要, 在许多部门颜 色是评定产品质量的重要指标, 如染料、涂料、纺织印染、 塑料建材、医学试剂、食品 饮料、灯光信号、造纸印刷、电影电视、军事伪装等等, 这一切都是由于颜色科学的建 立, 才使色度工作者能以统一的标准, 对颜色作定量的描述和控制。 在纺织印染、染料和涂料等行业天天与颜色打交道, 过去全凭目测评定, 评定结 果无法记述, 储存。 并受观察者的身体状况、情绪、年龄等影响很大。 随着电子技术 和计算机技术的迅速发展, 测色仪器的测色准确性、重演性和自动化程度大大提高。现 在又有在线检测对提高产品质量, 减少不合格品率更为有用。 为此测色技术在各行各业 日益得到广泛应用。 色彩的感觉是一个错综复杂的过程, 单从物理观点来考虑, 色彩的产生有三个 主要因素: 光源,被照射的物体和观察者。 二.、 光和颜色 1、 光源 光由光源体发出, 太阳光是我们最主要的光源。光辐射是一种电磁辐射波, 包括 无线电波、紫外光、红外光、可见光、X 射线和γ射线等。 我们人类所能见到的光只是电磁波中极小的一部分,其波长范围是380--700nm (纳 米)称为可见光谱。 在可见光谱范围内, 不同波长的辐射引起人的不同颜色感觉: 700nm 为红色, 580nm 为黄色, 510nm 为绿色, 470nm 为蓝色。单一波长的光表现为一种颜色, 称为 单色光。 物体在不同光源照射下会呈现不同的颜色, 为此国际照明委员会(CIE )规定了如 下

色度学知识大全

颜色 苹果是红的,柠檬是黄的,天是蓝的,这就是我们大家以日常用语对颜色的判断。我们用色调这一术语在色彩世界里把颜色区分为红、黄、蓝等类别。还有,虽然黄和红是两种截然不同的色调,但是把黄和红混合在一起就产生了橙色(有时称之为黄-红):混合黄和绿产生黄-绿;混合蓝和绿则产生蓝-绿,等等。把这些色调衔接排列,就形成如图1所示的色环。 当比较各种颜色的亮度(颜色的明亮程度如何)时,颜色就有明亮和深暗之分。例如,将柠檬的黄色和葡萄柚的黄色来说,毫无疑问,柠檬的黄色就比较明亮。把柠檬的黄色和欧洲甜樱桃的红色相比,显然,也是柠檬黄比较明亮。可见,颜色亮度的测量与色

调无关。现在,让我们来看一看图2。图2是图1沿A(绿)B(紫红)直线切开的剖面图。可以看出,亮度沿垂直方向变化,越往上去,色彩越明亮,越往下去,则越深暗。 再来说说黄色。柠檬的黄色和梨的黄色相比较又如何?你可能会说柠檬的黄色更明亮一些,但除此以外还有一个大的差别就是柠檬的黄色显得鲜艳,而梨的颜色则显得阴晦。这种差别称之为色饱和度或鲜艳度。从图2可以看出,紫红和绿两色的饱和度分别由中心向两侧随水平距离的增加而变化。离中心越近,色彩越阴晦;离中心越远,则越鲜艳。图3标出了一些常用的描述色彩亮度和色饱和度的形容词。至于这些形容词表达了什么,请再看一下图2。

能把色调、亮度、色饱和度的关系以直观的方式来表达得清清楚楚。

色彩和光的知识 测量仪器

如果我们测量苹果的颜色,我们得到下列结果:

过去已有好几个人想出多种方法,常常是通过复杂的公式用数量来表示颜色,其目的是使每个人能够更容易地和更准确地做色彩信息交流。这些方法试图提出一种用数字来表示颜色的方法,就好象我们表示长度和重量一样。例如在1905年,美国画家A.H.孟塞尔发明一种表示颜色的方法,这种方法利用大量按照颜色的色调(孟塞尔色调)、亮度(孟塞尔值)和色饱和度(孟塞尔饱和度)分类的色纸片,用来和样品色作目视比较。后来,经过许多进一步实验,该系统经过更新,创立了孟塞尔新表色系统,也就是现在在用的孟塞尔系统。在该系统中,任何给定的颜色按照它的色调(H),亮度值(V)和饱和度(C),表示为一个字母/数字组合(HV/C),并利用孟塞尔色卡作目视测定。其他用数字表示颜色的系统是由国际照明委员会(CIE)研究出来的。其中最为著名的两种系统为Yxy系统和L*a*b*系统。前者是于1931年根据CIE规定的三刺激值XYZ发明出来的,后者是由1976年发明的,以给出更为均匀的相对于视差的色差。这两种色空间*已在全世界用于色彩交流。 *色空间:这是一种用某种符号(例如数字)来表示某物体或某种光源颜色的方法。

色度学的基本知识

色度学的基本知识 色度学是研究人的颜色视觉规律,颜色测量理论与技术的科学,是物理光学,视觉生理,视觉心理等科学为基础的综合性科学。彩色电视技术中的色度学是研究自然界景物的颜色,如何在彩色电视系统中分解,传输,并在彩色电视机屏幕上正确的复显出来。名词解释: 同色异谱:也就是说一定的光谱分布表现为一定的颜色,但同一种颜色可以有不同的光谱分布合成。彩色电视机的颜色复显技术正是利用同色异谱概念,在颜色复显过程中,不是重复原来景物的光谱分布,而是利用几种规格化的光源进行配制。以求在色感上得到等效效果。如在彩电的复显中用的是R,G,B三基色光谱(因为R,G,B三基色可以混合出自然界中绝大多数颜色)的合成来复显原来景物的颜色。 绝对黑体:是指在辐射作用下既不反射也不透射,而能把落在它上面的辐射全部吸收的物体。当绝对黑体被加热时,就会发射一定的光谱,这些光谱表现为特定的颜色。 色温:当绝对黑体发射出与某一光源相同特性的光时,绝对黑体所必须保持的温度,便叫某光源的“色温”。 1931CIE-XYZ计色系统 现代色度学采用CIE(国际照明委员会)所规定的一套色测量原理,数据和计算方法,称为CIE标准色度学系统。 白色可分为好多种,有偏红的白色(暖白色),偏蓝的白色(冷白色)等。在彩色电视系统中,为了分解,重现彩色图象,通常也要选择一种白色作为分解,重现颜色的基准白。为了清楚的描述不同的白色,通常把1931CIE-XYZ图中把白色用色度坐标(x,y)来表示,也可以用相关色温和最小分辨的颜色差来表示。图中斜竖线称为布朗克轨迹等色温线,与其垂直的斜线称为最小可分辨的颜色差(Minimum Perceptible Colour Difference,简称MPCD),MPCD为零的斜竖线称为黑体(Black body)轨迹,又称布朗克轨迹。布朗克轨迹上各点呈现的白色代表了绝对黑体在不同绝对温度下呈现的白色

CIE标准色度学系统

色容差是指电脑计算的配方与目标标准的相差,以单一照明光源下计算,数值愈小,准确度则愈高。但是要注意,它只代表某一光源下的颜色比较,未能检测于不同光源下的偏差。光源发出的光谱与标准光谱之间的差别。 标准光谱随着色温改变,同一个光源如果标准光谱不同其色容差也不同,但是测量的时候,一般光色电分析系统会自动识别被测光源所在的色温范围,以确定标准光谱的色温取值,色容差的单位是SDCM,一般的节能灯要求的色容差要小于5SDCM。色容差,是表征光色电检测系统软件计算的X,Y值与标准光源之间差别。数值越小,准确度越高。 标准光源的光谱随色温改变,则不同色温时,其标准光谱不同(一般检测设备会自动AUTO识别被测LED光源的色温范围,并确定对应的标准光源色温取值),色容差不同。在相同色温时,参考标准光谱一致,色坐标X,Y不同,则色容差不同。 色容差单位:SDCM。GB-T17262-2002单端荧光灯性能要求标准中规定一般的节能灯要求的色容差要小于5SDCM。GB24823-2009(已下载)普通照明用LED模块的性能要求标准中规定LED模块要求的色容差要小于7SDCM。 色容差的意义引 (1)在荧光灯中由于红、绿、蓝三种粉的密度不同,生产中很容易造成色温差,一旦出现,需通过调节色容差来调整色温差以保证灯的光色。能够显示色容差的仪器(2)作为照明光源的白光LED应当参照色容差的标准来要求指导白光LED新照明光源的发展和应用。

色容差和哪些因素有关?[1] 参照荧光灯国家标准GB/T10682-2002色容差公式: g11Δx2+2g12ΔxΔy+g22Δy2=K2 (1) 式中:Δx和Δy表示相对于目标坐标值x,y的误差,g11,g12, g22表示由各目标值决定的系数,K为色容差。标准颜色灯的色品坐标目标值应符合表D1的规定(见附录),系数见表D2。 用轴参数计算色容差的算式为:x’/K2a2+y’/K2b2=1 (2) 式中:x’=Δxcosθ+Δysinθ y’=-Δxsinθ+Δycosθ a和b分别是1SDCM的长半轴和短半轴。 附CIE1931图,详细描述见第二章: 一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统 (一)、颜色匹配实验 把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配,颜色匹配实验是利用 色光加色来实现的。图5-24中左方是一块白色屏幕,上方为红R、绿G、 蓝B三原色光,下方为待配色光C,三原色光照射白屏幕的上半部,待配 色光照射白屏幕的下半部,白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开,由白屏幕 反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。人眼看到的视场如图右下

色度学原理基础

利用计算机模拟分色摄影浅析 作者:辽宁省辽阳市公安局刑侦支队岑鹏侯泽山 引言 新刑事诉讼法中明确了视听资料作为七种诉讼证据之一,其中可视性资料多是通过照片的形式表现出来的。这就意味着,刑事照相将作为重要的取证手段和举证方式,越来越多地运用在办案和诉讼活动中。 在刑事办案过程中,分色摄影是经常使用的一种技术方法。分色摄影是指利用滤色镜进行的可见光摄影,它是通过减弱或消除某种(些)色光来突出另一种(些)色光,进而达到增强或减弱反差的目的。主要应用于对尸体面部及其他部位尸斑的拍照,拍摄显现手印,拍摄涂抹、掩盖的字迹等。但是传统的分色摄影过程比较繁琐费时,比如滤色镜的选择、暴光量的补偿等。有时还需要试拍以确定分色效果。对于一些彩色录像资料和彩色图片再进行分色照相会更加困难。 计算机的运用为分色技术增添了新的活力,对于彩色图片的分色处理计算机更灵活更方便。只要用数字化相机拍摄一张彩色照片,然后将它输入计算机,应用有关图像处理软件如Photoshop、Photostyler等,就可以在计算机显示器上进行分色处理,而且能按办案需要迅速获得理想的分色效果。

1原理部分 1.1色度学原理基础 1.1.1色匹配法 彩色视觉的三色理论基础是任意一种颜色可以用三种适当数量的基色配得。在加色还原系统中,例如彩色电视,三基色是红、绿、蓝光。将这三种基色光投映到共同的空域中可以配得某种色光。减色还原系统是大多数彩色摄影和彩色印刷技术的基础。在这种系统中是让白光依次通过黄、品红和青滤光片,滤出某种色光。 1.2分色摄影及滤光片的工作原理 1.2.1分色摄影原理 分色摄影是通过选择和控制光的光谱成份来控制被摄体影像的亮度分布的一种摄影方法。通过选择色光,可以改变被摄物体的亮度分布,从而可以加强或减弱被摄物体颜色之间的差别,获得在白光下无法区别的影像细节及反差。 1.2.2滤色镜的工作原理 所谓滤光片,就是一种能按照规定的需要来改变入射光的光谱强度分布的光学器件。在大多数的滤光片里均伴随着衰减,滤光片本身就是造成这种衰减的主要物理因素。 滤光片在刑事摄影中的作用是:它对某些色光具有通过的能力和对某些色光具有阻止通过的能力。一般来说,滤光片是什么颜色,它就通过这种颜色组分的色光。从滤光片的通过和吸收情况来看,使用全色片拍摄时,滤光片的作用是减感和增感。“减感”就是加用某滤光片后,感光片感受色光的范围变窄了。而“增感”就是加用滤光片后某些色光相对增加了。 1.3计算机分色的理论依据

色度学的基本知识

色度学 色度学与物理光学等学科的基础不同, 物理光学可以认为是客观的科学, 是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学, 它以人类的平均感觉为基础, 因此它属于人类工程学范畴, 以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。 色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮, 人们就认为黄光的强度比红光大。 在人们眼中所反映出的颜色,不单取决于物体本身的特性,而且还与照明光源的光谱成分有着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果。 色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学,它是一门本世纪发展起来的,以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。 每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间,也有一定的差别。目前在色度学上为国际所引用的数据,是由在许多正常视党人群中观测得来的数据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说,已具备足够的代表性和可靠的准确性。 国际照明委员会(CIE) 国际照明委员会(Commission Internationale ed I'Eclairage-CIE) 主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在巴黎。早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究,1931年根据莱特(W.D.Wright)在1928-1929年和吉尔德(J. Guild)在1931年研究三原色的角度观察效果,加以平均,规定了CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值,并据以绘制出偏马蹄形曲线的*色度图,称为“1931 CEL-RGB系统色度图”,后经修改被推荐为1931 CIE-XYZ系统,为国际通用色度学系统,称为“CIE标准色度学系统”,所作的图则称“CIE 1931色度图”。1964年又综合斯泰尔斯(W.S. Stiles)和伯奇(J.M.Bruch)以及斯伯林斯卡娅(N.I.Speranskaya)1959年发表的研究结果,制定了CIE1964补充色度学系统以及相应的色度图,为世界各国广泛采用,据以进行色度计算和色差计算。1964年又提出了“均匀颜色空间”的三维空间概念,1976年加以修订,并正式被采用。CIE为此还提出了确定的参照光源,称“CIE 标准光源”。 眼睛的剖视结构 ▲虹膜(Iris):

光与色的基本知识

引言 为了普及和加强整个染色部门理论培训,特编写本教材。 本教材内容包括染色部LAB—DIP 基本程序、纤维知识、光与色的知识、测色仪原理、活性染料染色理论、助剂、工艺、后整、常见中英文对照等。这些内容,从理论与实践两个方面,阐述了现用染料染色工艺,有较强的指导作用。 染色是一个历史悠久的行业,要求每个染色工作者必须具有较高的专业技能,希望各位同事能学习扎实理论知识,付之实践,不断完善。为我部,乃至整个公司,整个染整事业贡献自己的力量。 第一章 LAB—DIP 基本程序 1 .接样:接到客户来样后,了解客户要求、交样时间、样版总数,有困难及时向主管 反映。 2 .选择材料:根据“打样要求单”明确开纱样、布样,或其它种类的织物。 3 .选择光源:根据不同的客户选择不同的标准光源(见《对色光源表》) 4. 选择染料:根据色样选择染料组合时,考虑各方面因素的主次顺序是: 客户色牢度要求→车间生产的难易→同光异谱→价格 4.1 客户色牢度方面:要参照各染料单色的色牢度资料,选择染料,满足客户对日晒、 湿摩擦牢度、水洗牢度的要求。 4.2 同光异谱方面:对使用两个以上光源对色的客户,要选择同光异谱最小的组合, 若有问题要及时通知主管。 4.3 价格方面: 4.3.1若来样面积足够大即超过对色仪最小孔(直径6.6MM),可用电脑对色仪开配方, 参考配方的价格。 4.3.2 若来样面积不够大,要用化验室现有资料和单色色谱开配方,查找“YK

Dyestuffs Price and StockList”上的价格,确保价格经济原则。 4.3.3 以上两种方法开配方均以达到相近质量、价格经济为原则。 4.4 车间生产方面:选择染料参考车间染料组合生产情况,选择上染性能一致染料组合。对于车间工艺还不成熟的染料组合,先送车间技术组确认并从工艺上准备。 5. 开方 5.1 在客户样版上的色号上方做记号“√”表示已开配方。 5.2 填写配方卡: 5.2.1将通过DATACOLOR 或资料选定的配方,以及客户、纱支、布类、色号等资料分别填入“配方卡”。 5.2.2 填入元明粉(Na 2SO 4 )、纯碱(Na 2 CO 3 )用量(按照《化验室工艺文件》)。 5.2.3 配方卡上注明写清用布/纱的类型:正常布/纱或是复漂布/纱,对特殊布需另外注明 。 5.3 填入染色工艺:根据染料组合和染色织物材料,确定染色工艺。 5.3.1 纱样染色工艺: 1#:适用于SUMIFIX SUPRA染料和SUMIFIX/REMAZOL/EVERZOL染料升温工艺4#:适用于科来恩高温染料 5#:适用于SUMIFIX/REMAZOL和EVERCION染料(80o C) 11#:适用于SUMIFIX SUPRA染料和SUMIFIX/REMAZOL/SLS/MEGAFIX染料恒温工艺 (工艺流程曲线见技术文件《化验室小样工艺》)。 5.4 填写浴比:根据不同的染色材料选择浴比。一般纱样和布样的浴比均为1:10。有特 殊要求的需要注明 5.5 填写染色时间:根据所用染料总量的多少选择染色时间。 无论是布样或纱样,染料总量小于2%(OWF)时,均用30分钟。 无论是布样或纱样,染料总量大于2%(OWF)时,用60分钟。 其余纱样、布样均用60分钟染色(可省去不填)。 对于化纤、漂白纱样和布样需特殊注明。 5.6 填写后处理工艺:根据织物类型、颜色、浓度的不同选择不同的后处理工艺。 纱/布样后处理工艺:

CIE基本色度学分析

CIE基本色度学分析 字号: 小中大| 打印发布: 2008-10-02 11:04 作者: Salmin 来源: 照明工程师社区查看: 6253次 编者按:色度学是—门研究彩色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。 色度学是—门研究彩色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的—种明视觉。彩色光的基本参数有:明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说,彩色光能量大则显得亮,反之则暗。色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势,而其它成分被吸收掉了。对于透射光,其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅,变成低饱和度的色光。因而饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度,它即说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。 应强调指出,虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉,但相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合。例如,适当比例的红光和绿光混合后,可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上,自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成,这就是三基色原理。 基于以上事实,有人提出了一种假设,认为视网膜上的视锥细胞有三种类型,即红视谁细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞,又能激励绿视锥细胞。由此可推论,当红光和绿光同时到达视网膜时,这两种视锥细胞同时受到激励,所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。 三基色是这样的三种颜色,它们相互独立,其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备的,即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组合而得到。有两种基色系统,一种是加色系统,其基色是红、绿、蓝;另一种是减色系统,其三基色是黄、青、紫(或品红)。不同比例的三基色光相加得到彩色称为相加混色,其规律为: 红+绿=黄 红+蓝=紫 蓝+绿=青 红+蓝+绿=白 彩色还可由混合各种比例的绘画颜料或染料来配出,这就是相减混色。因为颜料能吸收入射光光谱中的某些成分,未吸收的部分被反射,从而形成了该颜料特有的彩色。当不同比例的颜料混合在一起的时候,它们吸收光谱的成分也随之改变,从而得到不同的彩色。其规律为: 黄=白-蓝

基本色度学RGB基本原理白光工程师你必须撑握的基本知识

基本色度学RGB基本原理白光工程师你必须撑握的基本知识! 色度学是—门研究彩色计量的科学,其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的—种明视觉。彩色光的基本参数有:明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说,彩色光能量大则显得亮,反之则暗。色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势,而其它成分被吸收掉了。对于透射光,其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅,变成低饱和度的色光。因而饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度,它即说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。 应强调指出,虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉,但相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合。例如,适当比例的红光和绿光混合后,可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上,自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成,这就是三基色原理。 基于以上事实,有人提出了一种假设,认为视网膜上的视锥细胞有三种类型,即红视谁细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞,又能激励绿视锥细胞。由此可推论,当红光和绿光同时到达视网膜时,这两种视锥细胞同时受到激励,所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。 三基色是这样的三种颜色,它们相互独立,其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备的,即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组合而得到。有两种基色系统,一种是加色系统,其基色是红、绿、蓝;另一种是减色系统,其三基色是黄、青、紫(或品红)。不同比例的三基色光相加得到彩色称为相加混色,其规律为: 红+绿=黄 红+蓝=紫 蓝+绿=青 红+蓝+绿=白 彩色还可由混合各种比例的绘画颜料或染料来配出,这就是相减混色。因为颜料能吸收入射光光谱中的某些成分,未吸收的部分被反射,从而形成了该颜料特有的彩色。当不同比例的颜料混合在一起的时候,它们吸收光谱的成分也随之改变,从而得到不同的彩色。其规律为: 黄=白-蓝 紫=白-绿 青=白-红 黄+紫=白-蓝-绿=红 黄+青=白-蓝-红=绿 紫+青=白-绿-红=蓝 黄+紫+青=白-蓝-绿-红=黑

色度学及色彩学

1绪论: 我们生活在一个丰富多彩的世界,眼睛将为人们提供外界70%~80%的信息;11%是听觉;其它6%是嗅觉、味觉和触觉。色彩是视觉审美中重要因素之一,因此我们有必要研究一下色彩的科学。 1.1色彩学(chromatology [,kr?um?'t?l?d?i]):研究内容 研究色彩产生、接受及其应用规律的科学。它以光学为基础,并涉及心理物理学、生理学、心理学、美学与艺术理论等学科。 因形、色为物象与美术形象的两大要素,故色彩学为美术理论的首要的、基本的课题。 1.2色彩学的应用的研究 色彩应用史上,装饰功能先于再现功能而出现。 色彩学的研究在近代才开始,它以光学的发展为基础,牛顿的日光—棱镜折射实验和开普勒奠定的近代实验光学为色彩学提供了科学依据,而心理物理学解决了视觉机制对光的反映问题。印象主义出现后,色彩并置对比、互补色等问题,促使理论家、艺术家运用科学方法探讨色彩产生、接受及应用的规律。19世纪下半叶,出现了许多色彩学研究的专门著作。 2光学与物理学知识 色彩从根本上说是光的一种表现形式。 一般能引起视觉的电磁波,叫做“可见光”,它的波长范围400-700nm。2.1光与色 1666年,英国的科学家萨克·牛顿进行了著名的色彩实验。他把太阳光用三棱镜分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光束,同时,七色光束通过三棱镜还能还原成白光。这七色色带就是太阳光谱。 2.2光度学photometry [f?u't?mitri]、色度学colorimetry ['k?l?'rim?tri] 光度学是研究光度量的,而光度学中专门研究眼睛对颜色的响应程度的部分称为色度学,色度学是根据人眼的光谱特性进行研究的一门学科。人的大脑感知和理解颜色所遵循的过程是一种生理心理现象,这一现象还远未被完全了解,但是颜色的物理性质可以有实验和理论结果支持的基本形式来表示。 基本上,人类和其他动物接收的一个物体的颜色有物体的反射光的性质决定一个物体反射的光如果在所有波长范围内是平衡的,对观察者来说则显示白色。然而,若一个物体对有限的可见光谱范围反射,则物体呈现某种颜色,例如,绿色物体反射具有500-700nm范围的光,吸收其他波长光的多数能量。 2.3视觉的生理构造 人眼的形状像一个小球,通常称为眼球,眼球内具有特殊的折光系统,使进入眼内的可见光汇聚在视网膜上。视网膜上含有感光的视杆细胞和视锥细胞,这些感光细胞把接受到的色光信号传到神经节细胞,再由视神经传到大脑皮层枕叶视觉神经中枢,产生色感。 详细的说,当物象受光线照射后,其信息通过瞳孔进入视网膜,经过视神经细胞分析,转化为神经冲动,由视神经传达到大脑皮层的视觉中枢,才产生了色彩感觉。 ?锥体细胞 ?光线—瞳孔—视网膜杆体细胞视神经—大脑—色感

颜色基础知识

颜色基础知识 篇一:CIE 1931 色度图 从小到大,我们对色彩都要接触到三基色、三原色的概念,由此可以看出,色彩是一个三维函数,所以应该由三维空间表示。如图1就是传统色度学著作常用来表示颜色的纺锤体,图2是按人对颜色分辨能力构造的三维彩色立体。由于人类思维能力和表现能力的限制,三维的坐标系在实际应用中都暴露出了很大的局限性。 显示器的显示采用的是色光加色法,色光三原色是红、绿、蓝三种色光。国际标准照明委员会(CIE)1931年规定这三种色光的波长是: 红色光(R):700nm 绿色光(G): 蓝色光(B): 自然界中各种原色都能由这三种原色光按一定比例混合而成。 在以上定义的基础上,人们定义这样的一组公式: r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B) b=B/(R+G+B) 由于r+g+b=1, 所以只用给出 r和 g的值, 就能惟一地确定一种颜色。这样就可将光谱中的所有颜色表示在一个二维的平面内。由此便建立了1931 CIE-RGB表色系统

但是,在上面的表示方法中,r和g值会出现负数。由于实际上不存在负的光强,而且这种计算极不方便,不易理解,人们希望找出另外一组原色,用于代替CIE-RGB系统,因此,在1931年CIE组织建立了三种假想的标准原色X(红)、Y(绿)、Z(蓝),以便使我们能够得到的颜色匹配函数的三值都是正值,而x、y、z的表达方式仍类似上面的那组公式。由此衍生出的便是1931 CIE-XYZ系统(如图4),这个系统是色度学的实际应用工具,几乎关于颜色的一切测量、标准以及其他方面的延伸都以此为出发点,因而是颜色视觉研究的有力工具。 是一些典型设备在1931 CIE-XYZ系统中所能表现的色彩范围(色域)。其中,三角形框是显示器的色彩范围,灰色的多边形是彩色打印机的表现范围。 从色域图上可以看到,沿着x轴正方向红色越来越纯,绿色则沿y轴正方向变得更纯,最纯的蓝色位于靠近坐标原点的位置。所以,当显示器显示纯红色时,颜色值中的x值最大;类似地,显示绿色时y值最大;根据系统的定义,在显示蓝色时则是1-x-y的结果最大。值得一提的是,x、y值是小数,应该表示为的形式,但是,为了表达方便和节约空间,我们的文章中会省略掉“0.”,而使x、y值看起来像一组三位数。 CIE 目录 CIE(国际发光照明委员会):原文为Commission Internationale

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