光源的色度学
第七章光源的色度学
7.0.1：光源色与物体色不同，自发光体的光色称为光源色。
7.1.1：光源的颜色特性取决于发出的光线中不同波长的相对能量的比例。光源的光谱分布既是它本身光色的的决定因素，又是影响物体呈色的重要因素之一。7.1.2：黑体是对入射的辐射光能全部吸收的物体，也是物体中发光本领最强的物体，在辐射作用下既不反射也不透射，而是能把落在它上面的辐射全部吸收，又称作完全辐射体。物体对辐射的吸收能力与发射能力是成正比的。吸收本领大的物体，发射本领也较大，吸收能力小的物体，发射本领也相对小一些。黑体的吸收能力在所有物体中是最大的。
7.1.3：用黑体加热到不同温度时所发出的不同色光来表达一个光源的颜色，称为该光源的颜色温度，简称色温。
7.1.4：在自然界中，完全理想的黑体是不存在的。可以利用耐火材料人工制造黑体。在一个封闭的容腔中开一个小孔，从小孔射入空腔中的光经内部多次反射和吸收后很难再射出来。均匀加热容器壁，并让辐射能量通过壁上的小孔向外发射，这个小孔的辐射就相当于一个黑体的完全辐射。
7.1.5：黑体在任何温度下都能够吸收全部的可见光，它的辐射能量很大并且非常稳定。当黑体吸收能量时它的温度会不断升高，并且它辐射光的颜色也随着温度的变化而变化。所以，在表达不同光源的光色时，可以将黑体作为一个稳定的参照标准。
7.1.6：一定的光谱能量分布表现出一个固定的光色，而黑体辐射的光谱功率分布由温度决定。将光源的相对光谱功率分布与某一温度下黑体辐射的相对光谱功率分布相比较，如果某一光源与黑体在某一温度时的相对光谱功率分布相吻合，这一光源的光色就可用此时黑体的温度来表示，称为光源的颜色温度，简称色温。色温用绝对温度表示，单位是K。
7.1.7：一般来说，当光源的加热情况与黑体的加热情况相似时，光源的光色变化是基本符合黑体轨迹的。比如白炽灯这一热辐射式的光源，当灯的钨丝通过电流加热时，近似黑体的加热情况，所以色温对白炽灯光源的表达恰如其分。但是有很多光源，其色度不一定能与黑体加热时的色度完全相同，因此只能用与之最接近的黑体的温度的色温来确定光源的色温。通过这种方法确定的色温称之为相关色温。
7.1.8：色温表达的不是光源的温度，而是表征了光源的的光谱特性，而光源的光谱分布又决定了光源的光色，所以色温表达的是光源的光色。色温高的光源，蓝光的成分多，红光的成分少，色温越高，光源的光色越偏蓝，相反色温低的光源，
红光的成分多，蓝光的成分少，色温越低，光源的光色越偏红。色温是反映光源属性的重要指标。
7.1.9：色温过高或过低都会影响分色效果。一般情况下，分色用光源的色温在5000-6500K之间较为合适。另外，在印刷工艺中用作观察照明的光源的，色温以5000K或6500K为好，否则，所呈现出的色彩将会出现较大的偏差。
7.2.1：测量物体表面的颜色，必须在一定的并且光谱性能稳定的光源下进行。为了统一颜色测量的标准，国际照明委员会规定了色度学的标准照明体A、B、C、D和标准源A、B、C。
7.2.2：标准照明体：为了统一颜色测量的标准，CIE推荐四种标准照明体A、B、
C、D。标准照明体是指特定的光谱功率分布。这一光谱功率分布不是必须由一个光源直接提供，也不一定能用光源来实现。
7.2.3：CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C来实现，则两者的相对光谱功率分布应接近一致。标准照明体D,目前还不能由真实的光源准确地实现,国际上正在研究具有标准照明体D相对光谱功率分布的标准光源。
标准照明体A，代表“1968年国际用温标”。绝对温度大约为2856K完全辐射体的光。它的色品坐标落在CIE1931色品图的黑体轨迹上。
标准照明体B，代表相关色温大约为4874K的直接阳光，其色度点靠近黑体轨迹。
标准照明体C，代表相关色温大约为6774K的平均日光，它的色度点在黑体轨迹的下方。
标准照明体D65，代表相关色温为6504K的日光，它的色度点在黑体轨迹上方。标准照明体D，代表标准照明体D65以外的日光。
7.2.4：标准光源：是指被指定的能发光的物理辐射体，如白炽灯、太阳、火等。通过分析标准照明体A、B、C的相对光谱功率分布曲线可知，B和C两条曲线不能正确地代表相应的日光，而用标准照明体A或D代表日光。在色度学应用中，A和D是推荐作为广泛应用的标准照明体。
7.2.5：CIE规定用下列人工光源来实现标准照明体。
标准光源A，色温2856K的充气钨丝灯，光色偏黄。
标准光源B，由A光源加一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器,以产生相关色温4874K，相当于中午的日光。
标准光源C，由A光源加另一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器,以产生相关色温6774K的辐射，相当于有云的日光。
7.2.6：CIE对标准照明体和标准光源加以区分，照明体是指特定的光谱功率分布，而光源则指具体的发光物体。CIE标准照明体A、B、C是由标准光源A、B、C
来实现的，标准光源用具有一定光谱功率分布的灯或加滤光片的灯来产生。当某一标准照明体能用相应的标准光源实现，则两者的相对光谱功率分布应接近一致。
7.2.7：CIE规定的标准照明体D也叫典型日光或重组日光。典型日光与实测日光有非常接近的相对光谱功率分布，并且典型日光比标准照明体B和C更符合实
际日光的色度点，所以CIE推荐用D50（5004K）、D55（5503K）、D65（6504K）、D75（7504K）的相对光谱功率分布作为代表日光的标准照明体。CIE建议尽可
能用D65来代表日光。
7.2.8：模拟某一种标准照明体的人工光源，最根本的问题就是复制出这种照明体的相对光谱功率分布，要把这一效果做到完全相同是非常困难的。对于标准照明体D，目前还不能由真实的光源准确地实现。国际上也正在研究具有标准照明体
D相对光谱功率分布的标准光源。
7.2.9：现在模拟D65的人工光源主要有三种。第一种是带滤光器的高压氙灯，
它是目前最好的能模拟D65的人工光源。第二种是带滤光器的白炽灯，但是它
在紫外区的模拟不十分理想。第三种是荧光灯，它的相对光谱功率分布与D65
还是存在较大区别。
还有一种是带滤光的白炽灯和荧光灯的混合光源，是用来模拟D75的人
工光源，它与D75的相对功率分布较为接近。
7.3.1：光源的颜色有二个方面的含义；一是人眼直接看到的光源的颜色，称为光源的表色，比如白炽灯的颜色就是黄红色的;二是指光源照射到物体上物体所产
生的客观的颜色效果，这称为光源的显色性。
7.3.2：色表和显色性是评价光源质量的重要指标。
7.3.3：光源显色性是表征在光源下物体的颜色对人所产生的视觉效果。
7.3.4：要想得到显色性好的光源，关键是光源的光谱功率分布要与标准光源相接近。而光源的光谱分布又决定了光源的色温。光源的色温低，光源发出的光中长波部分所占的比例就大，光源偏红色；光源色温高，短波部分所点的比例大，光源偏蓝色。
7.3.5：为了统一标准，CIE规定，将普朗克辐射体作为低色温光源的参照标准，标准照明体D作为高色温光源的参照标准，分别用来衡量其他光源照明下的颜
色效果。所以光源的显色性是指与参照标准照明体相比较，某一光源对物体颜色外貌所产生的效果。所以白炽灯和日光是显色性最好的光源，而其他与这两种光源的光谱分布有较大差别的光源则显色性较差。
7.3.6：光源显色性直接影响物体颜色外貌。所以它有着重大意义。为了对光源的显色性做出一个准确的评价，通常用显色指数来表征显色性的优劣，用显色指数对显色性给予定量评价。显色指数是待测光源下物体呈现的颜色与参照光源下物体所呈现颜色相符合程度的度量。
7.3.7：光源的显色指数可以规定为三个范围，显色指数大于75的光源为优质显色光源，越接近100，显色性越好；显色指数在50-75之间的光源，显色性一般；显色指数小于50的光源，显色性较差。光源显色指数较低，物体在这一光源下
会发生变色或失真，显色指数越低，变色或失真情况越严重。目前，印刷行业所用的光源的显色指数一般不应低于90，彩色摄影、彩色影视等与颜色有关的工
业部门也要求用显色指数大于85的高显色性的光源。
7.3.8：白炽灯的色温较低，但是它的显色指数却很高，而荧光灯的色温很高，但是它的显色指数却一般。光源的色温及显色性都是评价光源优劣的重要指标，而光源的显色性具有重要的意义。
7.3.9：光源的显色性是由光源的能量分布所决定的。具有连续光谱的光源，如日光，或与之相似的连续光谱均有较好的显色性。如果光源的能量分布很不连续，则光源的颜色肯定偏向某种颜色，光源的显色性必然低，颜色失真度必然大。色温的高低和光源的显色性没有必然的联系，色温的高低并不决定显色指数的高低。
7.3.10：特殊显色指数Ri指待测光源对规定的15个测试色中任一颜色样品的显
色指数。Ri=100-4.6ΔE 一般显色性指数Ra指待测光源对15个测试色中特定
的8个颜色样品的特殊显色性指数的平均值。Ra=1/8（∑Ri）(i=1-8)
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
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。
《色彩色度学》考研大纲和参考书目
《色彩色度学》考研大纲和参考书目 参考教材：《印刷色彩学》，刘武辉等编，化学工业出版社，年月第二版 第一章光与颜色视觉 颜色的基本概念和颜色视觉的形成。包括：颜色的基本概念；色与光的关系；颜色的分类；颜色的基本属性。 第二章颜色视觉形成 颜色视觉形成机理。包括：颜色视觉的生理基础；人眼的视觉功能；影响颜色视觉的因素；颜色视觉形成的理论；人眼视觉现象。本章的重点是颜色视觉形成的理论。 第三章颜色的基本性质 颜色的基本性质。包括：颜色的三属性，颜色的分类，色彩的调和。 第四章颜色混合规律 颜色混合的基本规律。包括：色光的加色法混合；色料的减色法混合，以及加色法和减色法的关系。 第五章色度学系统 本章是考试的重点之一。包括：颜色的匹配；色度系统；色度系统；色度计算方法；颜色色差计算与均匀色度空间；同色异谱现象，等等。 第六章颜色的显色表示法 本章的重点是孟塞尔颜色立体。包括：孟塞尔颜色立体表示颜色的方法和基本概念，孟塞尔新标系统，以及印刷及设计用色谱。 第七章光源的色度学 光源的色度学。包括：光源的色温；标准照明体与标准光源；光源的显色性，以及光源显色指数的定量评价。 第八章印刷色彩 印刷分色原理；网点呈色机理；调幅加网与调频加网的基本参数；聂格伯尔方程；彩色印刷与颜色密度。 第九章计算机颜色的表示方法 要求能够掌握参考书中阐述的主要颜色模式，例如：颜色模式、颜色模式、颜色模式等。 第十章颜色测量 本章是考试的重点之一。要求掌握基本测色仪器（如分光光度计和密度计）的基本测试原理，使用方法，以及对测得的数据分析和应用。 第十一章色彩管理
本章是考试的重点之一。包括：色彩管理的基本概念和主要要素；色彩管理技术；常用的色彩管理软件以及色彩管理的基本流程。
第一章 光与色觉
教案 2009～2010学年第一学期 课程名称印刷色彩学 授课班级印刷0801 主讲教师******** 教研室(实验室) 印刷包装教研室 学院(系、部) 材料与化学工程系 使用教材刘浩学《印刷色彩学》
课程性质： 《印刷色彩学》是印刷技术专业的技术基础课，其任务是阐述光源的特性、色觉的形成、物体的光谱特性、CIE的颜色空间系统及均匀颜色空间、颜色的表达以及网点对彩色复制的影响等。 上课地点： 星期四（5，6）教实615 星期五（1，2）教实518。 教材： 刘浩学《印刷色彩学》 教学参考书： 杜功顺.《印刷色彩学》印刷工业出版社,1995.8 色彩编写组.《色彩学》科学出版社，2001.9 课程内容： 共68时（01～06，10～20） 第一章光与色觉（6学时） 第二章颜色视觉（14学时） 第三章CLE色度体系(16学时） 第四章光源的色度学6学时） 第五章色序系统（10学时） 第六章颜色测量（4学时） 第七章彩色印刷（8学时） 复习考试（4学时）
第一章光与色觉 授课学时：6学时 授课目的： 要求掌握颜色感觉形成的三大要素；可见光的定义及波长范围；及一些基本的概念；光源的光谱特性；物体的光谱特性。 熟悉视觉的感光系统；明视觉；暗视觉。 了解眼睛的生理基础；视角、视力与视场；照明条件与视觉功能的关系。 授课重点： 颜色感觉形成的三大要素；可见光的波长范围；光源的光谱特性；物体的光谱特性； 授课难点： 光源的光谱特性；物体的光谱特性。 授课内容： 第一节光与色觉 第二节物体的光谱特性 第三节视觉的生理基础 第一节光与色觉 一、可见光 1、定义 物理学角度： 光是一种电磁波，以波的形式在空气和其他物质中传播，具有波粒二象性。 光学角度： 光是指能引起人眼视觉明亮感觉的电磁辐射。 2、可见光的范围 可见光的波长范围大约在380～780 nm(400－700）（1 nm=10-6 mm=10-9 m)在整个电磁波谱中，可见光辐射只占很小的一部分。 3、可见光的划分（单色光的连续变化） 380～500nm为蓝光区 500～600nm为绿光区 600～780nm为红光区 4、单色光与复色光 不同的波长的光具有不同的颜色，且具有不同的折射系数和衍射系数。 色散：将白光分解为不同颜色排列而成的光谱，这种现象叫色散。 可见光谱：白光色散后按波长顺序排列而成的彩色光带。
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
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
色度学基本概念
色度學基本概念 5-1色覺的三種屬性(attribute) 光波進入人眼睛到達視網膜上時，引起的色覺具有三種屬性，即「色彩」、「飽和度」及「亮度」。 色彩(hue) 引起視覺的色光，可能是由數種波長的光波混合而成，但正常人眼均能感受出它最接近缸、橙、黃、綠、藍、紫等純光譜色中的那一種，這種屬性稱為「色彩」；而最接近的光譜色，一般也稱之為色光的「色彩」。太陽光譜中各色光的色彩，可以用其波長表示。因此單一波長的光，就稱為「單色光」。黑色與白色都沒有色彩，介於黑與白中間的灰色，也不具有色彩，或者說它們的色彩未定。 飽和度(saturation) 色彩與飽和度合稱為「色品」。「飽和度」指的是顏色偏離灰色、接近純光譜色的程度。黑、白、灰色的飽和度最低(0%)，而純光譜色的飽和度最高(100%)。純光譜色與白光混合，可以產生各種混合色光，其中純光譜色所占的百分比，就是該色光的飽和度。 亮度(brightness) 「亮度」指的是光所產生的亮暗感覺。就白、黑、灰色而言，白色最亮，黑色則最不亮，灰色則居中。如果由明而暗，製作一系列代表不同等級亮度(稱為灰階)的灰色方塊(如下圖)，則一有色方塊(下圖第二列為黃色)的亮度，可以在同一白光照射下，忽略其色彩與飽和度屬性，藉由視覺比較，找出亮暗感覺相近的灰色方塊，而以該灰色方塊的亮度為其亮度。 5-2色度學(colorimetry) (1)Luminous flux 光通量(與亮度對應) (2)Dominant wave length 主波長(與色彩對應) (3)Purity 純度(與飽和度對應)
(2)+(3)=chromaticity (色度) 一瓦特的任何色光，均可由任意選定的三種不同色彩(如紅、綠〃藍)的色光，以一定比例的光通量(R、G、B)混合，而引發相同的色覺: (R,G,B)3C V(λ)[lm/W/]=R+G+B R,G,B可能為負(負值表示是與待測定的色光混合)。以下為各單色光的R、G、B 值。
上海理工大学2018年硕士初试《色彩色度学》考试大纲
上海理工大学2018年硕士初试《色彩色度学》考试大纲色彩色度学》考研大纲和参考书目 参考教材：《印刷色彩学》，刘武辉等编，化学工业出版社，2009年1月第二版 第一章光与颜色视觉 颜色的基本概念和颜色视觉的形成。包括：颜色的基本概念；色与光的关系；颜色的分类；颜色的基本属性。 第二章颜色视觉形成 颜色视觉形成机理。包括：颜色视觉的生理基础；人眼的视觉功能；影响颜色视觉的因素；颜色视觉形成的理论；人眼视觉现象。本章的重点是颜色视觉形成的理论。 第三章颜色的基本性质 颜色的基本性质。包括：颜色的三属性，颜色的分类，色彩的调和。 第四章颜色混合规律 颜色混合的基本规律。包括：色光的加色法混合；色料的减色法混合，以及加色法和减色法的关系。 第五章CIE色度学系统 本章是考试的重点之一。包括：颜色的匹配；CIE1931RGB色度系统；CIE1931XYZ色度系统；CIE色度计算方法；颜色色差计算与均匀色度空间；同色异谱现象，等等。 第六章颜色的显色表示法 本章的重点是孟塞尔颜色立体。包括：孟塞尔颜色立体表示颜色的方法和基本概念，孟塞尔新标系统，以及印刷及设计用色谱。 第七章光源的色度学 光源的色度学。包括：光源的色温；标准照明体与标准光源；光源的显色性，以及光源显色指数的定量评价。 第八章印刷色彩 印刷分色原理；网点呈色机理；调幅加网与调频加网的基本参数；聂格伯尔方程；彩色印刷与颜色密度。
第九章计算机颜色的表示方法 要求能够掌握参考书中阐述的主要颜色模式，例如：RGB颜色模式、CMYK颜色模式、Lab颜色模式等。 第十章颜色测量 本章是考试的重点之一。要求掌握基本测色仪器（如分光光度计和密度计）的基本测试原理，使用方法，以及对测得的数据分析和应用。 第十一章色彩管理 本章是考试的重点之一。包括：色彩管理的基本概念和主要要素；ICC色彩管理技术；常用的色彩管理软件以及色彩管理的基本流程。 文章来源：文彦考研
色度学基础
第一节色度学基础 色度学与人类工程学 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。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。色度学既然是建立在人眼的反应基础上, 对于别的动物就不适用了。好在人类的不同人种之间对光的感受没有太大的区别, 因此色度学是和人种无关的。 绝对亮度( Lv) 的定义是: ( 坎德拉/ 平米) 其中θ 是发光表面法线与给定方向夹角的余弦。由于多数情况下是垂直于发光表面观察的, 所以亮度可理解为单位面积的发光强度( di 为微发光强度, ds 为微发光面元) 。 1 坎德拉的发光强度是频率为540×1012赫兹的光源在每球面度中强度为1/683 瓦的光辐射。由此可见, 亮度与电磁波的辐射强度这个物理量成正比。又由于人眼的感色性的关系, 又与光的波长密切相关。 由于人眼在不同的亮度环境下会自动调节瞳孔的大小, 使进入眼睛的光强总在一个亮度范围之内。因此除了在超出人眼调节范围之外的极暗或极亮的环境之外, 使用相对亮度来表述图像或图片更为方便。例如, 尽管电视屏幕的白场、灯光下的白纸和阳光下的白纸的亮度很不一样, 但都将其定义为100% 的相对亮度。考虑到在电子出版领域的应用, 后面使用亮度这个术语时, 都是表示相对亮度。 亮度和明度 物体的亮度在计算机内都要以整数的方式表示, 例如最亮的为100, 最暗的就是0, 中间还有许多过渡亮度。为了计算方便, 计算机内通常都以 2 的多少次方来表示一个亮度范围。例如0～31、0～63、0～127、0～255。现在最常用的是0～255, 即256 级亮度, 但其他几种方式也常使用; 例如有许多彩色显示卡的32K 色显示方式, 它的亮度等级就是0～31, 共32 级。 由于亮度成了不连续的过渡, 就很有可能使人查觉出亮度的跳跃。32 级亮度就很容易查觉出跳跃, 256 级亮度则很难查觉出跳跃。如果将32 级亮度的灰色块连续显示在屏幕上, 会发现较暗的部分跳跃比较厉害, 较亮的部分则显得连续得多。这个现象很早就被人们发现了。测试人员用一组深浅不同的灰卡, 让被测试者选一张介于最深和最浅之间的灰卡, 结果大多数人选出的灰卡亮度只有18%! 继续这种测试, 在黑色和中间灰之中、中间灰和白色之中……, 直到人们无法区分两种灰卡的深浅为止。将选出的灰卡按由深到浅的顺序排好, 再实测它们的亮度, 发现它的编号(L) 与亮度(Y) 的关系为: L=116( Y )1/3 -16 100 其中L=0～100, Y=0～100。此近似关系经CIE( 国际照明工程师协会) 组织规范化为以上的明度公式。明度是一种心理亮度的度量单位, 同样一幅照片, 如果用32 级等差明度来表示质量要比32 级等差亮度好得多。要达到同等表现质量, 用亮度表示要比用明度多用150% 以上的数据量, 即255 级亮度约只相当于100 级的明度, 在实际使用中, 如果用明
光源的色度学
第七章光源的色度学 7.0.1：光源色与物体色不同，自发光体的光色称为光源色。 7.1.1：光源的颜色特性取决于发出的光线中不同波长的相对能量的比例。光源的光谱分布既是它本身光色的的决定因素，又是影响物体呈色的重要因素之一。7.1.2：黑体是对入射的辐射光能全部吸收的物体，也是物体中发光本领最强的物体，在辐射作用下既不反射也不透射，而是能把落在它上面的辐射全部吸收，又称作完全辐射体。物体对辐射的吸收能力与发射能力是成正比的。吸收本领大的物体，发射本领也较大，吸收能力小的物体，发射本领也相对小一些。黑体的吸收能力在所有物体中是最大的。 7.1.3：用黑体加热到不同温度时所发出的不同色光来表达一个光源的颜色，称为该光源的颜色温度，简称色温。 7.1.4：在自然界中，完全理想的黑体是不存在的。可以利用耐火材料人工制造黑体。在一个封闭的容腔中开一个小孔，从小孔射入空腔中的光经内部多次反射和吸收后很难再射出来。均匀加热容器壁，并让辐射能量通过壁上的小孔向外发射，这个小孔的辐射就相当于一个黑体的完全辐射。 7.1.5：黑体在任何温度下都能够吸收全部的可见光，它的辐射能量很大并且非常稳定。当黑体吸收能量时它的温度会不断升高，并且它辐射光的颜色也随着温度的变化而变化。所以，在表达不同光源的光色时，可以将黑体作为一个稳定的参照标准。 7.1.6：一定的光谱能量分布表现出一个固定的光色，而黑体辐射的光谱功率分布由温度决定。将光源的相对光谱功率分布与某一温度下黑体辐射的相对光谱功率分布相比较，如果某一光源与黑体在某一温度时的相对光谱功率分布相吻合，这一光源的光色就可用此时黑体的温度来表示，称为光源的颜色温度，简称色温。色温用绝对温度表示，单位是K。 7.1.7：一般来说，当光源的加热情况与黑体的加热情况相似时，光源的光色变化是基本符合黑体轨迹的。比如白炽灯这一热辐射式的光源，当灯的钨丝通过电流加热时，近似黑体的加热情况，所以色温对白炽灯光源的表达恰如其分。但是有很多光源，其色度不一定能与黑体加热时的色度完全相同，因此只能用与之最接近的黑体的温度的色温来确定光源的色温。通过这种方法确定的色温称之为相关色温。 7.1.8：色温表达的不是光源的温度，而是表征了光源的的光谱特性，而光源的光谱分布又决定了光源的光色，所以色温表达的是光源的光色。色温高的光源，蓝光的成分多，红光的成分少，色温越高，光源的光色越偏蓝，相反色温低的光源，
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):
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
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