三基色原理与亮度方程优秀课件
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1.6三基色原理与亮度方程
❖ 另外，对于不同色调的彩色，人眼的细节分 辨力又是不一样的。例如，人眼对于橙色与青 色的彩色分辨力较强，对于紫色与黄绿色的彩 色分辨力较弱。
三基色原理
三基色原理的主要内容是：自然界几乎所 有的彩色，都可以用三种基色光按一定的比例 混合产生；反之，自然界中的所有彩色，都可 以分解为三种基色光。
在彩色电视系统中，选用红、绿、蓝作为三 基色。三基色与混合色的关系是：
亮度方程式
亮度方程式
UY=0.30UR+0.59UG+0.11UB
其中， UR、UG、UB分别为红、绿、蓝三基色的电压，
UY为混合色的亮度电压。
三种基色的混合比例，决定混合色的色调与 色饱和度。
三基色原理
（1）三基色必须相互独立 （2）自然界中大部分颜色可用三基色按照混合得
到 （3）混合色的亮度为各基色亮度之和 （1）三基色是彩色电视的理论基础
亮度方程式
亮度方程式 Y=0.30R+0.59G+0.11B
其中Y表示混合色的亮度，R、G、B分别
1三基色必须相互独立2自然界中大部分颜色可用三基色按照混合得3混合色的亮度为各基色亮度之和1三基色是彩色电视的理论基础亮度方程式亮度方程式y030r059g011by030r059g011b其中其中yy表示混合色的亮度表示混合色的亮度rrggbb分别分别表示红绿蓝的光线强度亮度
三基色原理与亮度方程
主要内容
一、物体的颜色 二、光与彩色 三、视觉特性 四、三基色原理 五、亮度方程式
物体的颜色
颜色是外来的光刺激作用于人的视觉 器官而产生的主观感觉。我们所看到的颜 色是一定波长的可见光线反射到人眼中而 产生的。
物体的颜色 黑暗中？
物体的颜色
三基色原理
三基色原理的主要内容是：自然界几乎所 有的彩色，都可以用三种基色光按一定的比例 混合产生；反之，自然界中的所有彩色，都可 以分解为三种基色光。
在彩色电视系统中，选用红、绿、蓝作为三 基色。三基色与混合色的关系是：
亮度方程式
亮度方程式
UY=0.30UR+0.59UG+0.11UB
其中， UR、UG、UB分别为红、绿、蓝三基色的电压，
UY为混合色的亮度电压。
三种基色的混合比例，决定混合色的色调与 色饱和度。
三基色原理
（1）三基色必须相互独立 （2）自然界中大部分颜色可用三基色按照混合得
到 （3）混合色的亮度为各基色亮度之和 （1）三基色是彩色电视的理论基础
亮度方程式
亮度方程式 Y=0.30R+0.59G+0.11B
其中Y表示混合色的亮度，R、G、B分别
1三基色必须相互独立2自然界中大部分颜色可用三基色按照混合得3混合色的亮度为各基色亮度之和1三基色是彩色电视的理论基础亮度方程式亮度方程式y030r059g011by030r059g011b其中其中yy表示混合色的亮度表示混合色的亮度rrggbb分别分别表示红绿蓝的光线强度亮度
三基色原理与亮度方程
主要内容
一、物体的颜色 二、光与彩色 三、视觉特性 四、三基色原理 五、亮度方程式
物体的颜色
颜色是外来的光刺激作用于人的视觉 器官而产生的主观感觉。我们所看到的颜 色是一定波长的可见光线反射到人眼中而 产生的。
物体的颜色 黑暗中？
物体的颜色
三基色原理课件
世界上的色彩师绚丽多彩的，太阳光的色调就可分为120多种。能 不能用几种单色光合成其它的颜色呢？ 经过实验证明：调节三种色光的不同比例，几乎可以混合成自然 界所有的彩色，用来混色的三种单色光称为基色{红（R）、绿（G）、 蓝（B）}，用三基色可以混合成其它颜色的的原理称三基色原理。
相加混色效果 红+绿=黄 红+蓝=紫 绿+蓝=青 彩色分解效果 黄=红+绿 紫=红+蓝 青=绿+蓝
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
为了确切描述一个完整的彩色，必须采用三个基本参量： 亮度、色调、色饱和度。下面分别讨论： 1．亮度 彩色引起人的视觉的明亮程度，由发光体的强度决 定。
低亮度
高亮度
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
2．色调 指颜色的种类。红、
橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同颜 色分别表示不同的色调，由光的频 率决定，是彩色的重要属性。
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
3 ．色饱和度 色饱和度又称 色浓度，是指彩色所呈现的深浅程 度，主要由掺入白光的多少有关。 色饱和度越高，颜色越深，反 之则越浅。 色调和色饱和度又合称为色 度。它既反应了颜色的类别，又 反应了颜色的深浅程度。 饱和度低
饱和度高
第二节
色度学的基础知识
二、三基色原理
黄（红+绿） 绿 红
青（绿+蓝） 白（红+绿+蓝） 紫（红+蓝） 蓝
第二节
色度学的基础知识
三、三基色原理的主要内容
（3）混合色的亮度等于参与混色的基色的亮度总和；
（4）用三基色混合成的彩色，其色调和饱和度皆由三基色决定 ；
相加混色效果 红+绿=黄 红+蓝=紫 绿+蓝=青 彩色分解效果 黄=红+绿 紫=红+蓝 青=绿+蓝
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
为了确切描述一个完整的彩色，必须采用三个基本参量： 亮度、色调、色饱和度。下面分别讨论： 1．亮度 彩色引起人的视觉的明亮程度，由发光体的强度决 定。
低亮度
高亮度
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
2．色调 指颜色的种类。红、
橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同颜 色分别表示不同的色调，由光的频 率决定，是彩色的重要属性。
第二节
色度学的基础知识
一、彩色三要素
3 ．色饱和度 色饱和度又称 色浓度，是指彩色所呈现的深浅程 度，主要由掺入白光的多少有关。 色饱和度越高，颜色越深，反 之则越浅。 色调和色饱和度又合称为色 度。它既反应了颜色的类别，又 反应了颜色的深浅程度。 饱和度低
饱和度高
第二节
色度学的基础知识
二、三基色原理
黄（红+绿） 绿 红
青（绿+蓝） 白（红+绿+蓝） 紫（红+蓝） 蓝
第二节
色度学的基础知识
三、三基色原理的主要内容
（3）混合色的亮度等于参与混色的基色的亮度总和；
（4）用三基色混合成的彩色，其色调和饱和度皆由三基色决定 ；
三基色原理
相加混色效果 红+绿=黄 红 + 蓝 = 紫（也称品色）
（2）三基色必须互相独立，电视技术中 规定以红、绿、蓝为三基色，分别用 R、G、 B 表示。
绿+蓝=青
黄（红+绿） 绿
彩色分解效果 黄=红+绿 紫=红+蓝 青=绿+蓝
红
（3）混合色的亮度等于参与混色的基色的 亮度总和。
青（绿+蓝）
蓝 白（红+绿+蓝）
三基色原理
一、三基色
• 三基色是指红，绿，蓝三色，人眼对红、绿蓝最为敏感， 大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合 成产生。
• 在彩色电视中，经过适当地选择，确定以红(R)、绿(G)、 蓝(B)为三基色，就可以合成出自然界常见的多数彩色
二、可见光谱
光是一种客观存在的物质，兼有波 动性和粒子性，以电磁波的形式传播。
（4）混合色的色度（包括色调和色饱和度）
紫（红+蓝）
由三基色比例决定。
三基色原理
波长为380 nm ～ 780 nm的电磁波 称为可见光。
人眼对380 nm ～ 780 nm不同波长 的光还有彩色感觉。随着波长的缩短 和频率的升高，依次为见光谱
• 白光分解（三棱镜分光实验）
• 太阳光是最常见的白光，分 解如图，可以分解出红、橙、 黄、绿、青、蓝、紫七种不 同波长的彩色光。
三、三基色原理
• 三基色原理是指自然界 常见的多数彩色都可以 用三种相互独立的基色 按不同比例形成，同样 绝大多数单色光也可以 分解成红绿蓝三种色光。 这是色度学的最基本原 理，即三基色原理
三、三基色原理
三、三基色原理
三基色原理内容 （1）选择三种基色，按不同比例相加混 合可以引起几乎所有自然界的彩色感觉。
三基色
三基色应用领域的三原色三基色是指红,绿,蓝三色,各自对应的波长分别为700nm,546.1nm,435.8nm;三原色原色，又称为基色，即用以调配其他色彩的基本色。
原色的色纯度最高，最纯净、最鲜艳。
可以调配出绝大多数色彩，而其他颜色不能调配出三原色。
三原色通常分为两类，一类是色光三原色，另一类是颜料三原色，但在美术上又把红，黄，蓝定义为色彩三原色。
配图中左图是光的三原色，右图是颜料的三原色。
原色的加减性质原色以不同比例混合时，会产生其他颜色。
在不同的色彩空间系统中，有不同的原色组合。
可以分为“叠加型”和“消减型”两种系统。
色光三原色——加色法原理人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。
可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成， 这三种基本色光的颜色就是红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色光。
这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度， 就呈现白色（白光）；若三种光的强度均为零， 就是黑色（黑暗）。
这就是加色法原理，加色法原理被广泛应用于电视机、监视器等主动发光的产品中。
颜料三原色——减色法原理而在打印、印刷、油漆、绘画等靠介质表面的反射被动发光的场合， 物体所呈现的颜色是光源中被颜料吸收后所剩余的部分， 所以其成色的原理叫做减色法原理。
减色法原理被广泛应用于各种被动发光的场合。
在减色法原理中的三原色颜料分别是青（Cyan）、品红（Magenta）和黄（Yellow）。
应用与实践美术色彩三原色：红，黄，蓝红、黄、蓝 为人们加入了感觉实际，是实际上的三原色。
美术教科书讲的是绘画颜料的使用，色彩调色是 红、黄、蓝为三原色。
美术色彩色光三原色——加色法原理 橙绿紫美术色彩颜料三原色——减色法原理 红黄蓝美术色彩三原色组成的六色体系 红黄蓝 橙绿紫 给人以实际色彩感受，符合客观实际，黄、品红、青是科学上精确的三原色。
不符合人的实际色彩感受，太吹毛求疵，不符合实际使用，如品红，先辈都没有给她以一个字的名字命名。
《电视机教案三基色》课件
《电视机教案三基色》 PPT课件
探索电视机及其背后的科学。
什么是三基色
颜色组成
颜色是由光线反射、折射和透过物体以及介质 所形成的。
成像原理
黄色、青色和紫色是由相互混合的两个基本色 形成的。
光学原理
三基色是由三个原色：红、绿、蓝所构成的。
应用场景
三基色是彩色电视和显示器的基本原理。
三基色的原理
光的属性
电影放映机中，控制颜色转换的就是三基色。
数字图像处理
三基色也是数码影像的基础，比如电脑显示器。
其他领域应用
三基色技术在 LED 灯、装饰艺术、医学和科学实验等领域都有重要作用。
三基色的重要性和优势
1 色彩还原度高
将三个基本颜色按不同强度和比例组合可以 呈现出所有颜色。
2 图像更真实自然
对颜色的掌控能力更强，从而呈现出更真实 的自然界色彩。
3 节省了资源
三基色只需要使用三种色波，不浪费过多资 源，成本也更低。
4 广泛应用于不同领域
三基色技术被广泛应用于影视、民防、化学 等领域。
案例分析：三基色技术在电视机和其他领 域的应用
电视机
三基色技术成了电视机色彩重现 的基础。
智能交通
三基色技术是交通信号灯的主要 色彩原理。
电力行业
三基色技术在电力行业用于发展 更清晰、更有效率的电力管理系 统。
光有辐射性、可传递性和波粒二重性。
光源的种类
自然光、人造光、可见光等。
三个基本颜色
红、绿、蓝。
RGB 模式
红
绿
蓝
赤橙黄绿青蓝紫，七色构成人 间美。
若不惜权，谁不可成名？若不 困苦，谁能成事？
人生若只如初见，何事秋风悲 画扇？
探索电视机及其背后的科学。
什么是三基色
颜色组成
颜色是由光线反射、折射和透过物体以及介质 所形成的。
成像原理
黄色、青色和紫色是由相互混合的两个基本色 形成的。
光学原理
三基色是由三个原色：红、绿、蓝所构成的。
应用场景
三基色是彩色电视和显示器的基本原理。
三基色的原理
光的属性
电影放映机中，控制颜色转换的就是三基色。
数字图像处理
三基色也是数码影像的基础，比如电脑显示器。
其他领域应用
三基色技术在 LED 灯、装饰艺术、医学和科学实验等领域都有重要作用。
三基色的重要性和优势
1 色彩还原度高
将三个基本颜色按不同强度和比例组合可以 呈现出所有颜色。
2 图像更真实自然
对颜色的掌控能力更强，从而呈现出更真实 的自然界色彩。
3 节省了资源
三基色只需要使用三种色波，不浪费过多资 源，成本也更低。
4 广泛应用于不同领域
三基色技术被广泛应用于影视、民防、化学 等领域。
案例分析：三基色技术在电视机和其他领 域的应用
电视机
三基色技术成了电视机色彩重现 的基础。
智能交通
三基色技术是交通信号灯的主要 色彩原理。
电力行业
三基色技术在电力行业用于发展 更清晰、更有效率的电力管理系 统。
光有辐射性、可传递性和波粒二重性。
光源的种类
自然光、人造光、可见光等。
三个基本颜色
红、绿、蓝。
RGB 模式
红
绿
蓝
赤橙黄绿青蓝紫，七色构成人 间美。
若不惜权，谁不可成名？若不 困苦，谁能成事？
人生若只如初见，何事秋风悲 画扇？
四、显像三基色与亮度方程
式中的[Re]、[Ge]、[Be]分别为显像三基色单位、为方便起见可 直接写作R、G、B。故上式可近似地写作 Y = 0.30 R + 0.59 G + 0.11 B 这是彩色电视技术中一个非常重要的公式。 我国采用的是PAL制、它的显像三基色和标准白光与前者略有不同、 因而亮度方程也有差异，如下式所示 Y = 0.222 R十0.707 G十0.071 B 由于PAL是在NTSC制的基础上改进而来，而且实践证明沿用NTSC 制的亮度方程进行设计，重现图像的亮度误差并不大，基本上可以满 足人眼视觉对亮度的要求。 小结：在本次课中对可见光的光谱、彩色三要素和亮度方程等光学知 识进行了初步学习，并运用这些知识解答了相关的问题。
第二节 色度学的基本知识
四、显像三基色与亮度方程
1．显像三基色 显像三基色：彩色显像管荧光屏上的三种荧光粉在电子束轰击下分别 发出红、绿、蓝三种基色光。 不同荧光物质所呈现的亮度和色度各不相同，我们可以通过配色实验 得出任一彩色光所需的红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色的量值， 从定性的角度得到各种颜色的混色规律，得到亮度方程。 2．亮度方程 我们可以通过配色实验得到白光，并可确定红、绿、蓝三种基色光的 混合比例。白光的强度不同就会产生不同的亮度感觉，如果用Y表示 亮度信号，则Y也可用配色方程写出： Y = R [R] + G [G] + B [B] 不同的彩色电视制式(具体含义后面讨论)的显像三基色是有差异的， 所用的标准光也不一样。现以NTSC制为例确定显像三基色配出白光 的数量关系式： Y = 0.299 [Re] + 0.59 [Ge] + 0.114 [Be]
光的基本性质
一、光的特性 光是一种客观存在的物质，兼有波动性和粒子性，并以电磁波的形式传播。 人们眼睛可看到的那一小部分叫做光、准确的叫可见光。 二、可见光谱与白光源 1．白光的分解 2．标准光源 有A、B、C、D65、E，共五色饱和度 二、景物的彩色 景物是在特定光源照射下反射一定的可见光谱成分作用于人眼而引起的视觉效果。 三、三基色原理 选择三种基色，将它们按不同比例进行组合，以引起各种不同的彩色感觉。 四、显像三基色与亮度方程 Y = 0.30 R + 0.59 G + 0.11 B
三基色
传送色差信号的优点
兼容效果好 传送黑白图像：R＝G ＝B ，则， R－Y＝0 G－Y＝0 B－Y＝0 三基色还原简单
Y
R－Ｙ B －Ｙ
（R－Ｙ）＋Y=R （B－Ｙ）＋Y=B （G－Ｙ）＋Y=G
传送色差信号的优点
能够实现恒定亮度
恒定亮度原理：被摄景物亮度，在传输系统是线性的前提下 均应保持恒定，与色差信号的失真与否无关， 只与亮度信号本身的大小有关。
现行三大彩色电视制式
都是兼容制（一个亮度信号，两个色差信号），区 别在于色差信号对副载波的调制方式上。
NTSC ——同时制，正交平衡调幅制。
PAL ——同时制，逐行倒相正交平衡调幅制。
SECAM——顺序-同时制，顺序传送彩色与存储制。
5、正交平衡调幅与色度信号的形成
一般调幅波： 调制信号 载波信号 已调制信号 u(t) usc(t)=Usccosωsct uAM(t) = (Usc + u(t))cosωsc t =usc (t)+u (t)cosωsc t（三个频率成分） 平衡调幅波： 即滤除一般调幅波中的载波成份usc(t)，则为： uBM(t)=u(t)cosωsct （两个频率成分） 平衡调制器是一个乘法器，输出是两个输入信号的乘积。
彩条 白 黄 青 绿 品 红 Y 1.000 0.886 0.701 0.587 0.413 0.299 R-Y 0 0.11 -0.70 -0.59 0.59 0.70 B-Y 0 -0.89 0.30 -0.59 0.59 -0.30 C 0 0.90 0.76 0.83 0.83 0.76 θ ／ 173° 293° 225° 45° 113° Y+ C 1.00 1.78 1.46 1.42 1.24 1.06 Y- C 1.00 -0.01 -0.06 -0.24 -0.42 -0.46
三基色灯原理
三基色灯原理
三基色灯是一种使用三种基本颜色（红、绿、蓝）的光源来混合产生各种不同颜色的灯光系统。
三基色灯的原理基于颜色的加法混合。
首先，我们知道红、绿、蓝是三种基本颜色，它们可以分别发出红、绿、蓝三种单色光。
这些单色光可以通过调节亮度的方式来产生不同的颜色。
当这三种单色光以相等的强度同时照射到同一个区域时，它们会通过叠加来形成中性颜色（如白色）。
当其中一种颜色的光增强或减弱时，就会产生其他各种颜色。
通过控制红、绿、蓝三种颜色的亮度，我们可以混合出所有的可见光颜色。
例如，当红光的亮度最大、绿光和蓝光的亮度最小时，就会产生红色。
当红光和绿光的亮度最大、蓝光的亮度最小时，就会产生黄色。
通过调节三种颜色光的亮度，我们可以得到各种不同的颜色。
三基色灯的原理被广泛应用于电视、电脑显示器、舞台灯光等领域。
通过调节三基色灯的亮度，可以精确地控制屏幕或舞台上的颜色，并呈现出丰富多彩的画面效果。
同时，三基色灯也具有节能、可靠性高等优点，因此在照明和显示领域得到了广泛应用。
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亮度方程式
亮度方程式 Y=0.30R+0.59G+0.11B
当R=G=B=1时，混合色为白色，其亮度为最 亮（Y=1）；当R=G=B=某个小于1的值时，混合 色为灰色，其亮度Y<1；当R=G=B=0时，混合 色为黑色，其亮度Y=0。当R、G、B取值不一 样时，混合色为彩色，Y.表示彩色的亮度。 19
背景颜色？
.
5
物体的颜色的决定
物体本身、光源、周围环境以及观察 者的视觉系统
.
6
光与彩色
光是一种以电磁波形式存在的物质； 可见光——能引起人眼视觉反映的光。波 长为380～780nm
.
7
光与彩色
不同波长的光入射到人眼会引起不同 的颜色感觉；如果将所有波长的光均等地 混合在一起，则给人以白色的感觉。
三基色原理
（1）三基色必须相互独立 （2）自然界中大部分颜色可用三基色按照混合得
到 （3）混合色的亮度为各基色亮度之和 （1）三基色是彩色电视的理论基础
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17
亮度方程式
亮度方程式 Y=0.30R+0.59G+0.11B
其中Y表示混合色的亮度，R、G、B分别
表示红、绿、蓝的光线强度（亮度）。
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18
亮度方程式
亮度方程式
UY=0.30UR+0.59UG+0.11UB
其中， UR、UG、UB分别为红、绿、蓝三基色的电压，
UY为混合色的亮度电压。
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20
❖ 色调：是指光的颜色，由作用到人眼的 入射光波长成分决定。
❖ 色饱和度：是指彩色的浓淡，与掺白光 的多少有关。
.
12
彩色三要素
.
13
视觉特性
（1）亮度特性
对于同一波长的光，当光的辐射功率不同时， 则给人的亮度感觉也不同。但如果辐射功率相同 而波长不同，则给人的亮度感觉也是不同的。
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14
视觉特性
三基色原理与亮度方程
主要内容
一、物体的颜色 二、光与彩色 三、视觉特性 四、三基色原理 五、亮度方程式
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1
物体的颜色
颜色是外来的光刺激作用于人的视觉 器官而产生的主观感觉。我们所看到的颜 色是一定波长的可见光线反射到人眼中而 产生的。
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2
物体的颜色 黑暗中？
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3
物体的颜色
色盲？
.
4
物体的颜色
(2) 彩色分辨力特性
❖ 人眼对彩色细节的分辨力比对黑白亮度的分 辨力要低。
❖ 根据这一特性，彩色电视广播用0-6.0MHz宽 带来传送亮度信号，用0-1，人眼的细节分
辨力又是不一样的。例如，人眼对于橙色与青
色的彩色分辨力较强，对于紫色与黄绿色的彩
.
8
光与彩色
.
9
光与彩色
.
10
光与彩色
表2-1 光的波长与颜色的关系
颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
波 长 630～ （nm） 780
600 ～ 630
580 ～ 600
510 ～ 580
490 ～ 510
430 ～ 490
380 ～ 430
.
11
彩色三要素
❖ 亮度：是指光的作用强弱，它由光的辐 射功率及人眼视敏度特性决定。
色分辨力较弱。
.
15
三基色原理
三基色原理的主要内容是：自然界几乎所 有的彩色，都可以用三种基色光按一定的比例 混合产生；反之，自然界中的所有彩色，都可 以分解为三种基色光。
在彩色电视系统中，选用红、绿、蓝作为三 基色。三基色与混合色的关系是：
三种基色的混合比例，决定混合色的色调与 色饱和度。
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16