彩色与视觉特性 基础知识
色彩与视觉
色彩的调和
定义：两种或多种颜色统一而协调的组合在一起，能使人产生愉快并满足人的视 觉需求和心理平衡的色彩搭配关系
统领法、加强法、渐变法、往复法、透叠法、隔离法
统领法调和
加强法调和
渐变法调和
往复法调和
混合法调和
分割法调和
形态调整法调和
定义-人眼在颜色刺激作用下所造成的颜色视觉变 化。 1.暗适应-黑暗中视觉的感受性逐步递增的过程。
当我们从明亮的地方走进黑暗的地方，一下子我们 的眼睛就会什么也看不见，需要经过一会，才会慢 慢地适应，逐渐看清暗处的东西，这一过程约20～ 30分钟，其间视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程， 就是暗适应，也就是视网膜对暗处的适应能力。在 黑暗的地方，人眼睛中的锥状细胞处于不工作状态， 这时只有杆状感光细胞在起作用。在杆状感光细胞 中有一种叫视紫红质的物质，它对弱光敏感，在暗 处它可以逐渐合成，据眼科专家统计，在暗处5分钟 内就可以生成60%的视紫红质，约30分钟即可全部 生成。
印刷色彩学
光的性质
中国国家标准（GB5698--85）：“光—能够在人眼的视觉系统 上引起明亮的颜色感觉的电磁辐射”。 可见光：波长380nm到780nm（1nm＝10-9m）的电磁波。
颜色感觉的形成
颜色感觉形成的四要素
彩色物体
光源
大脑
眼睛
色彩的三属性
色相（H）-色彩最基本的特征，即色彩的相 貌
色相：红、橙、黄暖色感 觉重，青、蓝、蓝绿等冷 色感觉轻
明度高的色彩使人联想到蓝天、白云、等。产生轻柔、飘浮、上升、敏捷、灵活等感觉
明度低的色彩使人联想到钢铁，石头等物品，产生沉重、沉闷、稳定、安定、神秘等感觉
电视原理彩色与视觉特性
电视原理彩色与视觉特性电视是一种广泛使用的电子设备，能够接收和显示来自广播或其他源的视听信号。
其原理涉及彩色显示和视觉特性，其中彩色显示技术主要包括三基色混合和电视屏幕的构成，而视觉特性则涉及像素、分辨率和刷新率等因素。
彩色显示技术是电视的核心。
电视屏幕的构成通常采用RGB三基色混合的方法，即利用红色、绿色和蓝色三种基色的不同组合来产生各种颜色。
这种混合是通过发光二极管（LED）或液晶显示屏（LCD）来实现的。
在LED技术中，每个像素具有红、绿、蓝三种LED灯，通过改变每种LED的亮度来调节颜色的深浅。
而在LCD技术中，每个像素则通过液晶层以不同的透过程度来显示相应的颜色。
视觉特性在电视显示中也发挥着重要作用。
像素是组成电视图像的最小单元，它指的是屏幕上的一个点，像素的数量决定了图像的细腻程度。
分辨率则表示屏幕上能够显示的像素数量，通常以水平像素数和垂直像素数来衡量。
分辨率越高，图像越清晰，但同时也需要更高的处理能力和更大的带宽。
刷新率是指电视屏幕每秒显示的图像帧数，通常以赫兹（Hz）来表示。
刷新率越高，图像就越流畅，但低刷新率可能会导致图像闪烁或模糊。
此外，电视还涉及颜色的显示准确性、亮度对比度、视野角度等视觉特性。
颜色的显示准确性取决于电视的调校和色彩管理系统，能够确保显示出真实的颜色。
亮度对比度则体现了图像中明暗部分的差异，较高的亮度对比度能够显示更生动逼真的图像。
视野角度表示在不同角度观看时，图像的可见性和色彩保真度，宽视角可以给观众提供更好的观赏体验。
总的来说，电视的原理涉及彩色显示和视觉特性两方面，通过采用三基色混合和调节像素、分辨率、刷新率等视觉特性来实现高质量的图像显示。
这些技术和特性的不断改进和创新，使得电视在今天的家庭娱乐中扮演着不可或缺的角色。
电视作为一种常见的电子设备，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是在家庭娱乐中还是商业应用中，电视都承载着重要的信息传递和娱乐功能。
色彩的视觉特征
色彩不仅可以传达情感，还可以影响人的情感。比如，暖 色调可以让人感到温暖、舒适，而冷色调则会让人感到清 爽、冷静。
色彩与象征意义
在不同的文化和背景下，色彩还具有不同的象征意义。比 如，在中国文化中，红色代表喜庆、吉祥；在西方文化中， 白色则代表纯洁、神圣。
02
人眼对色彩感知过程
视网膜结构与功能
这对于未来的学习和工作都具有重要意义。
探讨未来发展趋势和挑战
色彩视觉特征应用的拓展
随着计算机视觉和图像处理技 术的不断发展，色彩视觉特征 的应用领域将不断拓展，如图 像识别、场景理解、视频分析 等。
复杂环境下色彩视觉特征 提取的挑战
在实际应用中，复杂环境下的 色彩视觉特征提取仍然面临许 多挑战，如光照变化、阴影干 扰、颜色失真等。
反射
物体表面的反射特性会影响我们对颜色的感知。光滑的表面会反射更多的光线，使颜色看 起来更加鲜艳；而粗糙的表面则会散射光线，使颜色看起来更加柔和。
散射
大气中的散射现象也会影响我们对颜色的观察。例如，在晴朗的天空中，短波长的蓝色光 更容易被散射，因此我们看到的天空是蓝色的。而在日出和日落时，长波长的红色光更容 易穿透大气层，因此我们看到的太阳是红色的。
如绿色和黄色，具有中等 的波长，给人一种自然、 和谐的感觉，常用于表现 生机勃勃的自然景象。
长波长光线
如红色和橙色，波长较长， 给人一种温暖、热烈的感 觉，常用于表现热情、活 力的场景。
光线折射、反射和散射对颜色影响
折射
当光线从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变，导致颜色的表现也会发生 变化。例如，在水下或玻璃等透明介质中，光线折射会使得物体颜色看起来与在空气中不 同。
饱和度是指色彩的鲜艳饱和度越低，色彩越暗淡。
设计色彩核心知识点
设计色彩核心知识点在设计领域中，色彩是一项至关重要的要素。
正确地运用色彩可以帮助设计师传递出准确的情感、意义和信息。
本文将介绍一些设计中的色彩核心知识点，帮助读者更好地理解和运用色彩。
一、色彩的基本概念1.色相：色彩在视觉上的主要特征，例如红、绿、蓝等。
2.明度：色彩的明暗程度，也称为亮度或明度。
3.饱和度：色彩的纯度，指色彩中所包含的灰度成分的少多程度。
二、色彩的色彩搭配原则1.对比：通过使用互补色或近似色的组合来增加视觉冲击力。
2.类似：使用相邻色彩的组合，创造柔和与协调的效果。
3.单色：通过使用同一色相的不同饱和度和明度来创造统一感。
4.分裂互补：使用主色相的分裂互补色彩来划分重要元素。
三、色彩的情感表达1.红色：热情、活力、力量，也可以代表激情和警戒。
2.蓝色：冷静、安静、稳定，常用于表达专业、权威或科技感。
3.绿色：自然、健康、平衡，常用于环保、农业和生活方式相关设计。
4.黄色：阳光、活力、温暖，也可以代表好奇和创造力。
5.紫色：神秘、浪漫、高雅，常用于与奢华和精致相关的设计。
6.黑色：庄重、神秘、引人注目，经常用于与奢华和高级感相关的设计。
7.白色：纯洁、简洁、平和，常用于与清新和干净感相关的设计。
四、色彩的运用技巧1.配色方案：选择合适的色彩搭配方案，确保设计的整体感统一和协调。
2.色彩平衡：控制不同色彩在设计中的比例，避免过多或过少的使用。
3.色彩重点：通过运用明亮的色彩来吸引观众的注意力，突出设计中的重点。
4.色彩对比：运用对比色彩来创建视觉冲突和增加设计的动感和活力。
5.色彩层次：通过使用浅色、中色和深色的层次感来创造丰富的视觉效果。
五、色彩在不同领域的运用1.平面设计：色彩可以用来突出品牌形象、识别标志和产品信息等。
2.室内设计：通过正确选择室内色彩，可以创造出不同的氛围和空间感。
3.时尚设计：色彩在时尚设计中起着至关重要的作用，可以体现出不同的个性和风格。
4.网页设计：适当的色彩运用可以增加网页的可读性和用户体验，提升页面吸引力。
第1章 彩色与视觉特性
可以使人眼得到580 nm黄光的色感。 这种由不同光谱
混合出相同色光的现象叫同色异谱。
4
无线电波 10 5 频率 / Hz 波长 / m 3× 10 3 红 780 nm
红外线 紫外线 10 1 0 10 1 5 可见光
X射线 10 2 0
宇宙射线 10 2 5
3× 10－2
3× 10－7 青蓝
3× 10－1 2 3× 10－1 7 紫 380 nm
温度开氏度 (K) 表示。 色温与光源的实际温度无关，
彩色电视机荧光屏的实际温度为常温， 而其白场色温 是6500K。
8
波 / 谱 % 率
2 00 A C 1 00 B A 4 00 5 00 6 00 波 长 / nm 7 00 D 65 B C D 65
相
对
功
1 50
50
图 1-2 标准光源的光谱分布
橙 黄 绿
图 1-1 电磁辐射波谱
5
1.1.2 物体的颜色
物体分为发光体和不发光体。 发光体的颜色由它 本身发出的光谱所确定， 如白炽灯发黄和荧光灯发白， 各自有其特定的光谱色。 不发光体的颜色与照射光的光谱和不发光体对照
射光的反射、 透射特性有关。 红旗反射太阳光中的红
色光、 吸收其他颜色的光而呈红色； 绿叶反射绿色的 光、 吸收其他颜色的光而呈绿色； 白纸反射全部太阳
完全吸收入射辐射的物体。 它对所有波长辐射的吸收
系数均为1。 绝对黑体在自然界是不存在的， 其实验 模型是一个中空的、 内壁涂黑的球体， 在其上面开了
一个小孔， 进入小孔的光辐射经内壁多次反射、 吸收，
已不能再逸出到外面， 这个小孔就相当于绝对黑体。
7
绝对黑体所辐射的光谱与它的温度密切相关。 绝 对黑体的温度越高， 辐射的光谱中蓝色成分越多， 红 色成分越少。 光源的色温是这样定义的： 光源的可见 光谱与某温度的绝对黑体辐射的可见光谱相同或相近 时， 绝对黑体的温度称为该光源的色温， 单位以绝对
色彩视觉特征
色彩视觉特征
色彩是我们感知世界的一种重要方式，它不仅能传达物体的外观，还能影响情
绪和心理状态。
色彩视觉特征指的是通过观察颜色对物体进行识别和辨别的能力。
首先，色彩可以提供关于物体特征的信息。
不同的颜色对应着不同的物体属性，例如红色通常与热情和力量相关联，蓝色则与冷静和稳定相关联。
颜色也可以传达物体的状态，比如绿色通常与健康和生机有关。
通过观察颜色，我们能够更准确地判断物体的特征和状态。
其次，色彩还能影响我们的情绪和心理状态。
不同的颜色会引起不同的情绪反应。
例如，红色可以提高人的兴奋和活力，蓝色则有助于放松和冷静。
这些情绪反应可能与人类的进化和文化背景有关，但总体而言，我们对色彩的情感反应是普遍存在的。
除了在感知和情绪方面的影响，色彩还在视觉设计中扮演重要的角色。
不同的
色彩组合可以创造出不同的视觉效果和体验。
在广告和品牌设计中，色彩选择经常根据目标受众和传达的信息来确定。
一些明亮鲜艳的颜色可以吸引人的注意力并增强记忆效果，而柔和的颜色则可以营造出放松和舒适的氛围。
总之，色彩视觉特征是我们感知世界的重要组成部分。
通过对颜色的观察和理解，我们能够更好地理解物体的特征、影响情绪和心理状态，并在视觉设计中创造出令人愉悦和有意义的体验。
色彩视觉原理基础知识(免费)
色彩与视觉的原理1.光与色光色并存，有光才有色。
色彩感觉离不开光。
（1）光与可见光谱。
光在物理学上是一种电磁波。
从0.39微米到0.77微米波长之间的电磁波，才能引起人们的色彩视觉感觉受。
此范围称为可见光谱。
波长大于0.77微米称红外线，波长小于0.39称紫外线。
（2）光的传播。
光是以波动的形式进行直线传播的，具有波长和振幅两个因素。
不同的波长长短产生色相差别。
不同的振幅强弱大小产生同一色相的明暗差别。
光在传播时有直射、反射、透射、漫射、折射等多种形式。
光直射时直接传入人眼，视觉感受到的是光源色。
当光源照射物体时，光从物体表面反射出来，人眼感受到的是物体表面色彩。
当光照射时，如遇玻璃之类的透明物体，人眼看到是透过物体的穿透色。
光在传播过程中，受到物体的干涉时，则产生漫射，对物体的表面色有一定影响。
如通过不同物体时产生方向变化，称为折射，反映至人眼的色光与物体色相同。
2.物体色自然界的物体五花八门、变化万千，它们本身虽然大都不会发光，但都具有选择性地吸收、反射、透射色光的特性。
当然，任何物体对色光不可能全部吸收或反射，因此，实际上不存在绝对的黑色或白色。
常见的黑、白、灰物体色中，白色的反射率是64％-92.3％；灰色的反射率是10％-64％；黑色的吸收率是90％以上。
物体对色光的吸收、反射或透射能力，很受物体表面肌理状态的影响，表面光滑、平整、细腻的物体，对色光的反射较强，如镜子、磨光石面、丝绸织物等。
表面粗糙、凹凸、疏松的物体，易使光线产生漫射现象，故对色光的反射较弱，如毛玻璃、呢绒、海绵等。
但是，物体对色光的吸收与反射能力虽是固定不变的，而物体的表面色却会随着光源色的不同而改变，有时甚至失去其原有的色相感觉。
所谓的物体“固有色”，实际上不过是常光下人们对此的习惯而已。
如在闪烁、强烈的各色霓虹灯光下，所有建筑及人物的服色几乎都失去了原有本色而显得奇异莫测。
另外，光照的强度及角度对物体色也有影响。
色彩的视觉特征课件
THANKS
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CHAPTER
05
色彩的搭配技巧
同色系搭配
总结词
同色系搭配是指选择相近的颜色进行 搭配，营造出和谐、统一的视觉效果 。
详细描述
同色系搭配可以利用颜色的深浅、明 暗变化，创造出层次感和立体感。这 种搭配方法在设计中非常常见，能够 给人带来舒适、宁静的感觉。
对比色搭配
总结词
对比色搭配是指选择颜色相对立的两 种颜色进行搭配，形成鲜明的对比， 突出重点，增强视觉冲击力。
总结词
前后感是色彩在空间中的远近感受，通常暖色系颜色感觉靠前，而冷色系颜色感觉靠后 。
详细描述
色彩的前后感是由于人的视觉感知的错觉所产生的。例如，黄色和红色等暖色系颜色常 常被视为前进色，因为它们在可见光谱中的波长较长，更容易被人眼捕捉。而蓝色和紫 色等冷色系颜色常常被视为后退色，因为它们在可见光谱中的波长较短，相对不容易被
人造光源
物体反射
物体反射光的能力不同，因此我们看 到的物体颜色也不同。
人造光源如灯泡、荧光灯等也能发出 各种颜色的光。
色彩的分类
01
02
03
基本色
红、橙、黄、绿、蓝、紫 等基本色是光谱中主要的 颜色。
复合色
由两种或两种以上的基本 色混合而成的颜色称为复 合色，如橙、绿、紫等。
近似色
近似色是指颜色相近的两 种或多种颜色，如红和橙 、蓝和绿等。
要点二
详细描述
紫色是典型的暖色调，具有优雅和高贵的特性。它常常被 用于表达神秘、高贵和奢华。在情感表达上，紫色可以激 发人们的探索欲望和好奇心，增加人们的自尊心和自信心 。在文化中，紫色也常常被视为皇家、权力和威严的象征 。
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温度开氏度 (K) 表示。 色温与光源的实际温度无关，
彩色电视机荧光屏的实际温度为常温， 而其白场色温 是6500K。
第1章 彩色与视觉特性
2 00 A C 1 00 B A 4 00 5 00 6 00 波长 / nm 7 00 D65 B C D65
相 对 功 率 波 谱 /%
1 50
50
图 1-2 标准光源的光谱分布
小、 亮度高、 寿命长、 色温稳定等优点。
第1章 彩色与视觉特性
1.1.4 光的度量单位
1. 光通量 光通量是按人眼的光感觉来度量的辐射功率， 用 符号φ表示。 其单位名称为流明(lm)， 当λ＝555 nm的 单色光辐射功率为1 W时， 产生的光通量为683 lm，
或称1光瓦。 在其他波长时， 由于相对视敏度V(λ)下
射光的反射、 透射特性有关。 红旗反射太阳光中的红
色光、 吸收其他颜色的光而呈红色； 绿叶反射绿色的 光、 吸收其他颜色的光而呈绿色； 白纸反射全部太阳
光而呈白色； 黑板能吸收全部太阳光而呈黑色。 绿叶
拿到暗室的红光下观察成了黑色， 这是因为红光源中 没有绿光成分， 树叶吸收了全部红光而呈黑色。
第1章 彩色与视觉特性
第1章 彩色与视觉特性
第1章 彩色与视觉特性
1.1 光的性质 1.2 人眼的视觉特性 1.3 色度学 思考题和习题
第1章 彩色与视觉特性
1.1 光的性质
1.1.1 可见光谱 光是一种电磁辐射。 电磁辐射的波长范围很宽， 按波长从长到短的顺序排列， 依次是无线电波、 红外 线、 可见光、 紫外线、 X射线和宇宙射线等。 图1-1 是电磁波按波长的顺序排列的电磁波谱。
3× 1 0－12 紫
3× 1 0－17
பைடு நூலகம்橙 黄 绿
3 80 n m
图 1-1 电磁辐射波谱
第1章 彩色与视觉特性
1.1.2 物体的颜色
物体分为发光体和不发光体。 发光体的颜色由它 本身发出的光谱所确定， 如白炽灯发黄和荧光灯发白， 各自有其特定的光谱色。 不发光体的颜色与照射光的光谱和不发光体对照
降， 相同辐射功率所产生的光通量随之下降。 40 W的钨丝灯泡输出的光通量为468 lm， 发光效
率为11.7 lm/W； 40 W的日光灯可以输出2100 lm的光
通量， 发光效率为52.5 lm/W； 电视演播室卤钨灯发光 效率可达80～100 lm/W。
第1章 彩色与视觉特性
2. 光照度 光照度E， 单位勒(克斯), 符号为lx。 勒(克斯)等于
第1章 彩色与视觉特性
(4) D65光源 色温为6504 K的白光， 相当于白天的 平均光照。 它是PAL制彩色电视的白光标准光源。 (5) E光源 色温为5500 K的等能量白光(E白)。 它是 为简化色度学计算所采用的一种假想光源， 实际并不 存在。
电视演播室卤钨灯光源的色温为 3200 K， 有体积
可以使人眼得到580 nm黄光的色感。 这种由不同光谱
混合出相同色光的现象叫同色异谱。
第1章 彩色与视觉特性
无线电波 1 05 频率 / Hz 波长 / m 3× 1 03 红 7 80 n m
红外线 1 010
紫外线 1 015 可见光
X射线 1 020
宇宙射线 1 025
3× 1 0－2
3× 1 0－7 青蓝
1 流明的光通量均匀分布在 1 平方米面积上的光照度。
为了对光照度单位勒有个大概的印象， 下列数据可供 参考： 室外晴天光照度约为10 000勒，多云约为500勒，
傍晚约为50勒， 月光约为10-1 勒， 黄昏约为 10-2 勒，
星光约为10-4勒。
第1章 彩色与视觉特性
1.2 人眼的视觉特性
人能感觉到图像的颜色和亮度是眼睛的生理结构 所决定的。 电影和电视都是根据人眼的视觉特性发明 的。 电影每秒投射24幅静止画面， 每画面投射2次， 由于人眼的视觉惰性， 看起来就同活动景象一样。 电 视每秒扫描50幅画面， 每幅画面是由312根扫描线组成 的， 由于人眼的视觉惰性和有限的细节分辨能力， 看 起来就成了整幅的活动景象。 人眼的视觉特性是电视 技术发展的重要依据。
1.1.3 标准光源
在彩色电视系统中， 用标准白光作为照明光源。 为了便于对标准白光进行比较和计算， 用绝对黑体的 辐射温度——色温表示光源的光谱性能。 绝对黑体也称全辐射体， 是指不反射、 不透射，
完全吸收入射辐射的物体。 它对所有波长辐射的吸收
系数均为1。 绝对黑体在自然界是不存在的， 其实验 模型是一个中空的、 内壁涂黑的球体， 在其上面开了
第1章 彩色与视觉特性
常用的标准白光有A、 B、 C、 D65和E光源5种，
它们的光谱分布如图1-2所示。 (1) A光源 色温为2854 K的白光， 光谱偏红， 相 当于充气钨丝白炽灯所产生的光。 (2) B光源 色温为4874 K的白光， 近似中午直射的
太阳光。
(3) C光源 色温为6774 K的白光， 相当于白天的自 然光。 它是NTSC制彩色电视白光标准光源。
一个小孔， 进入小孔的光辐射经内壁多次反射、 吸收，
已不能再逸出到外面， 这个小孔就相当于绝对黑体。
第1章 彩色与视觉特性
绝对黑体所辐射的光谱与它的温度密切相关。 绝 对黑体的温度越高， 辐射的光谱中蓝色成分越多， 红 色成分越少。 光源的色温是这样定义的： 光源的可见 光谱与某温度的绝对黑体辐射的可见光谱相同或相近 时， 绝对黑体的温度称为该光源的色温， 单位以绝对
第1章 彩色与视觉特性
1.2.1 视觉灵敏度 波长不同的可见光光波， 给人的颜色感觉不同， 亮度感觉也不同， 人眼对不同波长光的灵敏度是不 同的。
第1章 彩色与视觉特性
第1章 彩色与视觉特性
波长在380～780 nm范围内的电磁波能够使人眼产生颜 色感觉， 称为可见光。 可见光在整个电磁波谱中只占 极小的一段。 可见光谱的波长由780 nm向380 nm变化 时， 人眼产生的颜色感觉依次是红、 橙、 黄、 绿、 青、 蓝、 紫7色。 一定波长的光谱呈现的颜色称为光 谱色。太阳光包含全部可见光谱， 给人以白色感觉。 光谱完全不同的光， 人眼有时会有相同的色感。 用波长540 nm的绿光和700 nm的红光按一定比例混合