格拉斯曼颜色光混合定律
最新第四章【颜色混合规律】 印刷色彩学课件课件ppt
2、色光间接混合 色光间接混合又称为色光反射混合。它是在人的视觉器官
Gelasiman 格拉斯曼，H.G.
Hermann G nther Grassmann (1809～1877)
50年代开始研究梵语等多种语言，后来在比较语言学上取 得重要成就。他提出的关于送气音的一个规律(1863),被 称为格拉斯曼律。他的《吠陀经词典》(1873～1875)代 表了他在语言学研究中的高度成就,多年来成为梵语研究 的典籍。逝世前一年成为“美国东方学会”会员，获得杜
掌握色光混合的基础规律对视频色彩的设计及处理非常 重要，可以熟练地分析判断成分复杂的色光由那些原色光 并以何种比例混合形成，或者一定比例的三原色光将混合 成何种色光。例如：浅黄色光有白光成分（W=R+G+B） 和黄光成分（Y=R+G），所以色彩的三原色光R、G、B 组合比例为2：2：1。反过来，已知三原色光R、G、B的 比例为2：1：2，可先把其中的白色成分（ W=R+G+B ） 分出，剩下等比例的R+B组成品红色，由此确定R、G、 B三原色光以2：1：2的比例混合时形成浅红色。
内进行的，分为两种形式：一种是色光的静态混合，又称 为并列混合或空间混合；另一种为色光的动态混合，又称 为时间混合。
在一平面上有不同的色块，当这些色块的面积很小或距离 观察者很远时，它们的反射光就投射到人眼视网膜的同一 部分，从而产生新色调。这种现象称为色光的静态混合 （空间混合）。例如：印刷品的网点呈色现象。
色彩原理与应用-第三章-颜色混合原理与视觉理论
四色（赫林）学说的视网膜视素 感光化学视素 白－黒 红－绿 黄－蓝 视网膜过程 破坏 建立 破坏 建立 破坏 建立 颜色感觉 白 黒 红 绿 黄 蓝
三对视素的代谢作用图
破坏
建立
a曲线是白－黑视素的代谢作用 b曲线是黄－蓝视素的代谢作用 c曲线是红－绿视素的代谢作用
对立学说可以解释的现象： ◇对立学说能很好地解释对立色。 ◇对立学说能很好地解释色盲。 ◇对立学说能很好地解释负后像现象现象。 ◇对立学说能很好地解释补色现象。 ◇对立学说能很好地解释光谱上存在众多的高纯度 的单波长色光的现象。 对立学说的不足： ◇对于红、绿、蓝三原色能够产生所有光谱色彩的 现象并无法得到满意的解释。
B= M+C G= Y+C M+Y+C = K M+Y+C = K M+Y+C = K B+Y=K G+M=K
等式左右两边相加得：R+C=K
颜色相减
白光
实际使用的三原色油墨的光谱反射和吸收示意图
三、加色法与减色法的关系
◇加色法与减色法都是针对色光而言；加色法指的是色光相加
，减色法指的是色光被减弱。加色法与减色法又是迥然不同的两
3、阶段学说
阶段学说最早是由G.E.Muller（1930）及Judd （1949）所提出，他们认为长久以来一直在色彩视觉 理论（处于对立的状态的三色理论与对立理论，是可 以加以统一与相互配合的，并且对于人眼色彩视觉的 现象做了更为完整的解释与说明。
阶段学说理论： 视网膜上的锥体细胞是一个三色系统，而在视觉信息 向大脑皮层视觉中枢的传导通路中则变成了四色机制。颜 色视觉过程的这种设想称为阶段学说。 颜色视觉的形成过程可分为几个阶段。 第一阶段，当光线进入人眼视网膜时，三种独立的锥 体细胞中的感色物质会选择性在吸收不同波长光谱的辐射， 同时每一种锥体细胞根据光刺激量又可独自产生明度（黑 或白）与色彩（红、绿、蓝）的反应。在这一阶段中可应 用三原色理论及色光混合实验来解释视觉色彩的现象。 第二阶段中，在神经兴奋由锥体细胞向视神经细胞传 递的过程中，这三种反应重新组合，形成三对对立性的神 经反应，即红-绿、黄-蓝、黑-白反应。
第五节 色光混合规律
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第五节 色光混合规律----格拉斯曼定律
色光加色法的实质
具有不同能量的色光混合时，会导致混合 色光能量的变化；
色光直接混合时产生新色光的能量是参加 混合的各色光的能量之和；
实质——色光相加，能量增加，越加越亮。
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第五节 色光混合规律----格拉斯曼定律
推论：
等效律 两个相同的颜色各自与另外两个相同的颜色混合后，混合色的 外貌仍然相同。 若A≡B 且 C≡D 则A+C≡B+D 由等效律又可以得出，如果一个单位量的颜色与另一个单位量的颜色相同， 那么这两种颜色数量同时扩大或缩小相同倍数则两颜色仍为相同。
若A≡B 则 nA≡nB，其中n为任意实数。 代替律 凡是视觉上相同的色光（色貌相同），便可以互相代替，代替后
加色法与减色法的共同点
1. 加色法与减色法都属于颜色混合的方法，都与色光有关系， 也都有能量的变化。
2. 加色法和减色法都有自己的三原色
色光三原色：RGB 色料三原色：CMY
3. 加色法和减色法共有相同的互补关系：
Y ←→ B、M ←→ G、C ←→ R
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第五节 色光混合规律----格拉斯曼定律
中间色律。 任何两个非补色相混合，便产生中间色，
中间色的色调决定于两颜色的相对数量，其饱 和度决定于二者在色调顺序上差别的大小。
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第五节 色光混合规律----格拉斯曼定律
（3）颜色外貌相同的光，不管它们的光 谱组成是否一样，在混合色中具有相同的 效果。也就是说凡是在视觉上相同的颜色 都是等效的。
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第五节 色光混合规律----格拉斯曼定律
CIE标准色系统实用实用教案
二、格拉斯曼定律 — 仅适用于各种(ɡè zhǒnɡ)颜色光 的相加混合过程
1854年格拉斯曼(H·Grassmann)总结出颜色混合的定性 (dìng xìng)性质—格拉斯曼定律，为现代色度学的建立奠定了基 础。 (1) 人的视觉只能分辨颜色的三种变化(如明度/色调/饱和度) (2) 在由两个成份组成的混合色中，如果一个成份连续地变化， 混合色的外貌也连续变化。 若两个成份互为补色，以适当比例混合，便产生白色或灰色，若 按其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成份的非饱和色； 若任何两个非补色相混合，便产生中间色，中间色的色调及饱和 度随这两种颜色的色调及相对数量不同而变化。 (3) 颜色外貌相同的光, 不管它们的光谱组成是否一样, 在颜色混 合中具有相同的效果。即凡是在视觉上相同的颜色都是等效的。
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二、CIE 1931标准色度(sèdù)系统
CIE 1931-RGB系统是从实验(shíyàn)得出的, 可用于色 度学计算, 但计算中会出现负值, 用起来不方便, 又不易理解, 故1931年CIE推荐了一个新的国际通用的色度系统—— CIE 1931－XYZ系统。
1.假想三原色的确定
2.规定(X)、(Z)两原色只代表色度(sèdù)，没有亮度， 光度量只与三刺激值Y成比例。XZ线称为无亮度线， 它在r-g 色品图上的方程应满足零亮度线的条件。
3.(R), (G), (B)三原色的相对亮度比
4. 假设在色品图上某一颜色的色品坐标为r，g，b，
则它的亮度方程可写成
一个单位量的颜色与另一个单位量的颜色相同，则这两种颜
色数量同时扩大或缩小(suōxiǎo)相同倍数则两颜色仍为相同。即
色彩管理与应用项目三+颜色混合规律
格拉斯曼定律
• 代替律 • 颜色外貌相同的光，不管它们的光谱组成是否一 样，在颜色混合中具有相同的效果，换言之，凡 是在视觉上相同的颜色都是等效的。由这一定律 导出颜色的代替律。
–A≡B C≡D –则 A + C ≡ B + D –A － C ≡ B － D – nA≡nB
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格拉斯曼定律
• 亮度相加律 • 混合色的总亮度L等于组成混合色的各种色光亮度 的总和。若混合色的亮度为L，组成混合色的两种 颜色亮度分别为L1和L2，则L L1 L2。 • 亮度相加律仅适合色光相加的混合，不适用于色 料减色混合。不同色料混合后的结果使混合色明 度降低，即有更多的照明光被吸收。
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Y B G R G R
M
B R
kground
33
色料基本十色
• 一次色（原色）
–Y、M、C， –R、G、B， 色料三原色 色光三原色
• 二次色（间色） • 三次色（复色）
–枣红色、橄榄绿、古铜色和黑色
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项目三 颜色混合规律
任务三 颜色混合定律
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颜色混合定律
色相 明度=明度1+明度2
青
红
蓝
品
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色光混合规律
• 色光的互补色 • 凡是两种色光相加后呈现白色光时，这两种色光 为互补色光。
–R C W（红光 青光 白光） –G M W（绿光 品红光 白光） –B Y W（蓝紫光 黄光 白光）
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色光混合规律
• 已知三原色光R、G、B的比例为2:1:2，判断混合 色是什么颜色？ • 可先把其中的白色成分（W R G B）分出， 剩下等比例的R + B组成品红色光（M R B） ，由此确定R、G、B三原色光以2:1:2的比例混合 时形成浅品红色光。
CIE标准色度学系统
2XYZ系统与RGB系统的换算公式 (90页)
湖南工业大学包装与印刷学院印刷色彩学
真实三原色 R＝700.0nm G= 546.1nm B= 435.8nm CIE理想三原色 r g b X: 1.275 –0.278 0.003 Y:-1.759 2.767 –0.028 Z:-0.743 0.141 1.602 参照光源：等能白Se
0.3000
0.0000 400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
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2.2.3等能光谱色度坐标和色度图 色度坐标数据见表2-1.色度图见图2-5.
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2.3CIE1931XYZ系统 2.3.1XYZ表色系统的建立
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2纯度:颜色接近同一主波长光谱色的程度
①表示:光源色度点到样品色度点的距离与光源色度点 到光谱色度点的距离的比值. ②计算公式: Pe=(x-x0)/(x光-x0)……..x式 Pe=(y-y0)/(y光-y0)……..y式 ③当| x-x0 |大于| y-y0 |选用x式 当| x-x0 |小于| y-y0 |选用y式
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2.5CIE色度计算
2.5.1物体色三刺激值XYZ的计算 1物体色取决于:光源的光谱能量分布,物体的表 面反射特性,人眼的颜色视觉特征. 2颜色刺激函数:进入人眼的辐射量. 3三刺激值计算式:(99页式2-7).
X K S()() x ( )d Y K S( )( ) y( )d Z K S( )( ) z ( )d
色彩学-第4章
色料混合相当于扩大了对光谱的吸收范围，混 合色中用的原色越多，混合得到颜色的亮度越 低。
§4.3.3 减色法的实质
减色法与加色法相反，是通过色料对光的选择 吸收，减去一部分入射光，使其反射或透射的 光能量降低。
减色混合的实质，是对色光能量的削弱。由于 色光能量下降，使混合色明亮程度降低。
§4.3.4 色料混合的类型
根据色料呈现的状态不相同，将色料的混合分 为：
透明色彩层的叠合 色料的混合
§4.3.4.1 透明色彩层的叠合
白光
黄 滤
红光
色 片
绿光
白光
红光 品黄红来自滤滤色
色
片 绿光 片
红光
白光
红光 黄 滤 色 片
绿光
品 红 红光 滤 色 片
青 滤 色 片
减B
Y墨层
减G
格拉斯曼颜色混合定律内容包括：
1、人的视觉只能分辨出颜色的三种变化， 明度、色相、饱和度。
2、亮度加和律：混合色的总亮度等于组成 混合色的各种色光亮度的总和。
3、在由两个成分组成的混合色中，如果一 个成分连续地变化，那么混合色的外貌也连 续地变化。
补色律: 互补色相混合
中间色律：非互补色相混合
反射率
吸
1.0
吸
收
收
区
0.5
区
反射率
1.0
吸
收
0.5
区
400 500 600 700nm 400 500 600 700nm 400 500 600 700nm
C
M
Y
色料三原色的理想光谱曲线
实际的三原色色料
反射率（%） 100
50 B G R
光电测试技术-第2章 色度和光度测试技术教材
§2-1 色度学的基本概念和实验定律
3．CIE标准表色度系统 3.3 CIE1964补充标准色度学系统 前面讨论的1931CIE-RGB标准色度学系统和1931CIE-XYZ 标准色度学系统的基本数据都是从莱特和吉尔德实验数据换 算求得的，因此，它们只适用于小视场角（＜4°）的情况 下的颜色标定。 为适应大视场情况下颜色的测量和标定，CIE在1964公布了 CIE1964补充色度学系统。它规定了适合于10°视场使用的 CIE1964补充色度观察者光谱三刺激值和色品图。 其计算方法与1931CIE-XYZ系统的三刺激值和色品坐标的 计算方法完全相同，只不过要用本系统所规定的基本数据。 为了与1931CIE-XYZ系统相区别，所用的符号要加下标 “10”。例如，三刺激值表示为X10、Y10、Z10等。
2019/4/16 1931CIE-RGB 系统标准色度观察者 光谱三刺激值波长变化曲线
1931CIE-RGB系统色品图
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§2-1 色度学的基本概念和实验定律
3．CIE标准表色度系统 3.2 1931CIE-XYZ系统 三原色：
1931CIE-XYZ系统的三原色选择的要求是：第一，用三原色匹配等 *在1931CIE-XYZ系统，颜色的亮度完全由Y刺 能的光谱色时，三刺激值均为正；第二，色品图上表示的实际不存 这段不是光谱色，而是 激值表示，则等能光谱色相对亮度也应由光谱 在的颜色所占的面积尽量小；第三，用 Y刺激值表示颜色的亮度。 770nm（红）和380nm y (（紫）两光谱色混合色的 ) 来代表。这样， y ( ) 值就同 三刺激值中的 （ X）、（Y）、（Z）作为色度学系统的三原色是有意义的，但实 色品轨迹。 光度学中明视觉（光谱光视效率或视见函数） 际上并不存在这三种颜色。 XYZ系统的光谱三刺激值也无法通过颜 V(λ)具有相同的含义。 1931CIE－RGB系统光谱色品坐标值 色匹配实验直接得到，而是以 换算求得。
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⏹太阳光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光这个现象叫做光的色散。
⏹英国物理学家牛顿是第一个用实验来研究光的色散现象的人。
⏹色光的三原色
⏹红、绿、蓝三色光按不同的比例混合，能产生任何一种其他颜色的光，因此我们把
红、绿、蓝叫做光的三原色
⏹物体的颜色
⏹透明物体的颜色由通过它的色光决定。
⏹红色玻璃纸只能通过红光；
⏹蓝色玻璃纸只能通过蓝光；
⏹绿色玻璃纸只能通过绿光
⏹所以有色的透明物体透过什么色光，它就是什么颜色。
⏹红色物体只反射红光而吸收其它颜色的光，蓝色物体只反射蓝光而吸收其它颜色的
光，
⏹颜色由三个知觉纬度决定：色调、饱和度和亮度。
波长决定了第一个知觉维度——
色调，可见光谱显示的是人类眼睛能够看到的色调范围。
⏹光也可以有强度上的变化，与之对应的是第二个知觉维度——亮度。
⏹第三个知觉维度——饱和度，光的相对纯度。
当所有电磁波的波长都相同时，颜色
最纯，也就是说，饱和度最高。
相反，当电磁波中含有全部波长时，我们看不到任何颜色——看到的只是白色。
⏹黄和蓝、红和绿都是互补色。
互补色按适当比例混合一定能得出白色或灰色，
⏹几个颜色所组成的混合色的亮度是各颜色的亮度之和。
如第一个颜色的亮度L1，第
二个颜色的亮度L2，则其混合色的亮度为L1+ L2
格拉斯曼颜色光混合定律
⏹格拉斯曼（H. Grassman)在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于1854年归纳总
结出以下几条实验规律，称为格拉斯曼颜色混合定律，它是建立现代色度学的基础。
⏹颜色的属性
⏹(1)人眼的视觉只能分辨颜色的3种变化：明度、色调、彩度（或饱和度）。
这3种
特性可以统称为颜色的三属性。
⏹明度是指人眼对物体的明暗感觉。
发光物体的亮度越高，则明度越高；非发光物体
反射比越高，明度越高。
色调是指彩色彼此相互区分的特性。
可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。
彩度表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性。
⏹可见光谱的各种单色光的彩度最高，颜色最纯，白光的彩度最低。
单色光掺入白光
后，彩度将降低，参入白光越多，彩度就越低，但它们的色调不变。
物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。
若物体对光谱某一较窄波段的反射率很高，而对其他波段的反射率很低，这一波段的颜色的彩度就高。
⏹补色律和中间色律
⏹(2) 在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续
地变化，由此导出两个定律：补色律和中间色律。
⏹补色律：每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当的比例混
合，便产生白色或灰色；以其他比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色。
⏹中间色律：任何两个非补色混合，便产生
⏹中间色，其色调决定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上
的远近。
⏹ （3）代替律
⏹ 代替律 相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。
如果颜色A=颜色B ，
颜色C=颜色D ，那么颜色A+颜色C=颜色B+颜色D
⏹ 由代替律知道，只要在视觉上相同的颜色，便可以互相代替。
设A+B=C,如果
没有颜色B, 而x+y=B ，那么A+(x+y)=C 。
这个由代替而产生的混合色与原来的混合色在视觉上
⏹ (4) 亮度相加律 ：混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总合。
颜色混合定律
⏹ 人们在日常生活中早就认识到两种不同颜色光混合后可以给出一种新的颜色感觉。
⏹ 1、颜色环
⏹ 实验得知，颜色可以相互混合，产生出不同于原来颜色的新的颜色感觉。
颜色混
合可以是颜色光的混合，也可以是染料的混合，前者是颜色相加的混合，后者是颜色相减的混合，这两种混合所得结果是不相同的。
下面仅介绍颜色光的相加混合。
⏹ 若把彩度最高的光谱色依顺序围成一个圆环，加上紫红色，便构成颜色立体的圆周，
成为颜色环，如下图所示。
每一颜色都在圆环内或圆环上占据一确定位置，彩度最低的白色位于圆心。
为了推测两颜色的混合色的位置，可以把两颜色看作两个重量，用计算质量重心的原理来确定这个位置。
这就是说，混合色的位置决定于两颜色成分的比例，而且靠近比重大的颜色。
⏹ 凡混合产生白色或灰色的两颜色为互补色。
在颜色环直径两端的任何两种颜色都是
互补色. ⏹
声速公式成为⏹ 其中 为声波速度， r 为比热比，对于空气或其它双原子分子 ⏹ 声强级： S IL=10lg （І/ І0 )
⏹ 基准级 І0=1pW/m2
⏹ 声功率级： SWL=10lg(Wa/W0)
⏹ 基准值 W0=1pW
⏹ 声压级： SPL=20lg(p/p0)
⏹ 基准值 P0=20μPa （空气中）
⏹ P0=1μPa （水中）
⏹ 人耳能听到20Hz 到20KHz 的声音，
⏹ 所以声音只有客观定量描述，还不足以评价其对人的影响。
人听声音时，主观上是
感觉它的大小强弱（响度），高低尖粗（音调）以及它的质量（音色）。
⏹ 调是听觉分辨声音高低的属性，音高则是另一种表示方法。
音调基本由频率决定， ⏹ 纯音的音调与频率关系有其规律。
如果是周期性信号，则主要由基频决定
⏹ 声波在完全封闭的空间内形成驻波。
⏹ 非但不像在自由空间中那样强度与距离平方成反比，反而有些远处的点上声强比近
声源处更高。
c 4.1=γ。