大学物理实验色度实验
色度的测定实验报告
色度的测定实验报告
本实验的主要目的是了解人类对颜色的视觉感知，以及学习色度的测定方法。
实验器材：
- Munsell 颜色视图表
- 色度计
- 白色光源
- 实验台
- 实验材料（纸张、墨水等）
实验步骤：
1. 在实验室内环境下，将Munsell 颜色视图表放在一个亮的平台上，并确保视图表的颜色区域能够被看清楚。
2. 测量白色光源的亮度，并记录下来作为后续计算的参考。
3. 选取一个颜色样本进行色度测量。
将色度计对准样本，观察并记录色度计的读数。
4. 使用不同的实验材料（如纸张、墨水等），重复步骤3。
5. 将颜色样本与Munsell 颜色视图表中的相应颜色进行比较，确认测量结果的准确性。
实验结果：
进行了多次实验后，获得的色度计读数如下所示：
材料色度计读数（色度值）
-
白板0
纸张 2.3
黑色卡 3.9
绿色墨水44.6
从上表中可以看出，在白板上测得的色度值最接近于0，而在其他材料上测得的色度值都远高于0。
结论：
本实验中，我们使用了色度计对不同材料的颜色进行了测量，并将测得的数据进
行了记录。
通过实验结果可以发现，不同材料的颜色值在数量级方面存在较大的差异。
也就是说，通过色度计对某一物体的颜色进行测量时，需要注意所测量的具体物体，以及与之相应的颜色数值。
同时，我们也学习了使用Munsell 颜色视图表来验证测量结果的方法。
这一实验对我们深入理解人类视觉感知颜色的原理以及色度测量方法都具有一定的帮助。
色度实验报告
色度实验报告色度实验报告引言：色度是指物体表面反射或透射光的颜色特征。
在人类的日常生活中，色彩扮演着重要的角色，不仅仅是美化我们的环境，还能够影响我们的情绪和心理状态。
为了更好地了解色彩的特性和对人类的影响，我们进行了一系列的色度实验。
本实验旨在通过实际观察和定量分析，探讨色度对人类感知的影响。
实验一：颜色对情绪的影响我们首先对一组受试者进行了一项实验，以了解不同颜色对情绪的影响。
实验中，我们选择了红色、蓝色和绿色这三种常见的颜色作为实验变量。
受试者在实验开始前填写了一份情绪问卷，然后被要求在不同颜色的房间中停留一段时间。
在每个房间中，我们观察了受试者的情绪表现，并记录下来。
结果显示，红色房间中的受试者表现出更强烈的兴奋和活力，而蓝色房间则使受试者感到更加平静和放松。
绿色房间则在情绪上没有明显的影响。
这表明不同颜色对情绪有着不同的影响，红色和蓝色在情绪激发方面具有显著作用。
实验二：色彩对认知能力的影响在第二个实验中，我们探讨了色彩对认知能力的影响。
受试者被要求完成一系列认知任务，包括记忆、注意力和问题解决等。
在不同任务中，我们使用了不同颜色的背景。
通过比较受试者在不同颜色背景下的表现，我们得出了以下结论。
首先，红色背景对于记忆任务的完成有一定的促进作用。
受试者在红色背景下的记忆能力明显优于其他颜色背景。
其次，蓝色背景对于注意力任务的完成有积极的影响。
受试者在蓝色背景下能够更好地集中注意力，提高任务完成效率。
然而，对于问题解决任务，颜色并没有明显的影响。
实验三：色彩对视觉感知的影响在最后一个实验中，我们研究了色彩对视觉感知的影响。
受试者被要求观看一系列的图像，其中包括不同颜色的物体。
我们记录下受试者对不同颜色物体的反应时间和准确率，并进行统计分析。
结果显示，黄色和橙色的物体引起了受试者更快的反应时间和更高的准确率。
这表明黄色和橙色对于视觉感知有着积极的影响，能够更好地吸引人们的注意力和提高视觉处理效率。
材料物理性能材料色度的测定
材料色度的测定物质的颜色与光密切相关。
通常物质的颜色是物质对可见光(白光)选择性反射或透过的物理现象。
可见光被物体反射或进射后的颜色，称为物体色；不透明物体表面的颜色，称为表面色。
色度指用色调和色彩度来表示颜色的特征，用色品坐标来规定。
根据三原色学说，任何一种颜色的光，都可看成是由蓝、绿、红三种颜色的光按一定比例组合起来的。
光进入眼睛后，三种颜色的光分别作用于视网膜上的三种细胞上产生激励，在视神经中这些分别产生的激励又混合起来，产生彩色光的感觉。
为了准确地描述和表示物体的颜色，色度学研究了人的颜色视觉规律，颜色测量的理论与技术。
在色度学中，物体的颜色一般用色调、色彩度和明度这三种尺度来表示。
色调表示红、黄、绿、蓝、紫等颜色特性：色彩度是用等明度五彩点的视知觉特性来表示物体表面颜色的浓谈，并给予分度，明度表示物体表面相对明暗的特性，是在相同的照明条件下，以白板为基准，对物体表面的视知觉特性给予的分度。
此外，还用色差来表示物体颜色知觉的定量差异。
一、实验目的①了解物体颜色的基本概念及表示方法；②了解物体色的测量方法；③掌握用色彩色差计测量反射物体色度值的测量技术。
二、基本原理 （1）．颜色的表示方法国际照明委员会(CIE ——International Commission on Illumination)创立了CIE 系统。
色度系统指使用规定的符号，按一系列规定和定义表示颜色的系统。
当测得试样的三刺激值后即可计算所需的各种指标值。
1)CIE X 10Y 10Z 10。
色度系统 在人眼的视网膜有红、绿、蓝三种不同的感色细胞，它们具有不同的光谱敏感特性。
每个人的感色细胞多少是有差异的。
国际照明委员会对许多观察者的颜色视觉做了实验。
得到人眼的平均颜色视觉特性，规定为标准观察者光谱三刺激值。
在10X 、10Y 、10Z 色度系统中，色品(度)坐标10x 、10y 、10z 按下式计算： 1010101010Z Y X X x ++=（1）1010101010Z Y X Y y ++=（2）1010101010Z Y X Z z ++=（3）式中的10X 、10Y 、10Z 是仪器测得试样的三刺激值。
色度学实验报告
色度学实验报告
实验名称：色度学实验
实验目的：
1.了解色度学基本概念及常用色度学参数。
2.通过测量不同颜色的刺激物，在CIE坐标系中求出各个颜色的坐标，并分析不同颜色之间的关系。
实验器材：
1.色度计
2.标准光源
3.标准色卡
4.黑白参照板
实验原理：
色度学是旨在描述人类视力系统，特别是对于颜色的感受。
常
用色度学参数有CIE 1931三刺激值方法和CIE L*u*v*方法，其中CIE L*u*v*方法是一种亮度有序的色度空间，它包括三个颜色度：亮度(L*)、红绿性(u*)和黄蓝性(v*)。
实验步骤：
1.将色度计调零，并放入标准光源下。
2.根据实验要求，选取不同的色块进行测量，并将数据记录在
实验笔记本上。
3.根据测得的数据，在CIE坐标系中，求出各个颜色的坐标值，并绘制出不同颜色的坐标点图。
4.根据色度学理论，分析不同颜色之间的亮度、饱和度和色度
等参数之间的关系。
实验结果：
通过实验我们得到了一些有用的数据和图表。
例如，我们可以看到不同颜色之间的坐标值；我们还可以分析CIE坐标系中各颜色之间的关系，识别哪些颜色是相似的，哪些颜色是相反的。
实验结论：
通过此次实验，我们学习到了色度学的一些基本概念和参数，并通过实测，进一步了解了不同颜色之间的关系。
我们深刻认识到，色彩是人类感官的重要组成部分，它不仅可以带来美感，还能影响我们的情感和心理状态。
色度学实验报告 - 中国海洋大学
色度学实验研究姓名：学号：年级专业：物理学同组者：研究光源或经光源照射后物体透射、反射颜色的学科称为色度学。
这是一门有着广泛应用的学科，目的是对人眼能观察到的颜色进行定量的测量。
色度学本身涉及物理、生理及心理等领域的知识，是一门交叉性很强的边缘学科。
人眼对物体色彩的视觉感受涉及物理学(物体的自发光、透射光或反射光形成颜色刺激)、生理学(感光细胞响应与传输，颜色刺激转变为神经信号)、心理学(颜色感知的响应)等方面。
我们所说的色度学是对颜色刺激进行物理测量、数学计算并定量评价的学科,它不涉及神经响应、传输及颜色感知。
为了把“颜色”这个经过生理及心理等因素加工后的生物物理量变换到客观的纯物理量，从而能使用光学仪器对色光进行测量，以消除那些因人而异、含混不清的颜色表达方式。
国际上颜色的定量表述有多种系统，如用色卡表述的孟塞尔表色系统、国际照明委员会推荐的CIE表色系统等,各系统之间一定条件下可以转换。
本实验主要介绍常用的CIE表色系统，它是基于加色法混色系统发展而来的。
【实验目的】(1)了解色度学的基本知识。
(2)初步掌握颜色相加混合、相减混合及颜色匹配等方法。
(3)了解并掌握测色原理。
(4)掌握颜色定量表示方法及色度坐标的测定。
【实验仪器】TCC-1型三色合成仪、WDM1-3光栅单色仪、光电接收装置和微电流计、高压汞灯、镀膜滤色片、照度计、CIE1931色度图等。
【实验原理】对颜色的描写一般是使用色调、饱和度和明度这三个物理量。
色调是颜色的主要标志量，是各颜色之间相互区别的重安参数。
红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及其他的一些混合色均是因色调的不同而加以区分。
饱和度是指颜色的纯洁程度，可见光谱中的单色光最纯;如果单色光中混杂白光后,其纯度将会下降。
明度是指物体的透射反射程度。
对光源来讲，相当于它的亮度。
1.颜色匹配和颜色三刺激值实验表明，人眼对相同强度、不同波长的光照引起的反应是不同的，这包括色调和明度的感觉。
色度学测量实验
项目名称色度学测量实验实验类别综合课时安排 4教学目的1、使学生深入理解光度学参数的物理意义；2、掌握HAAS-2000高精度快速光谱分析系统测试单颗LED的方法。
预习要求1、熟悉色度学的有关概念，测试方法；2、了解HAAS-2000高精度快速光谱分析系统的测试原理。
请复习以下参数的概念：色品坐标，相关色温，主波长，色纯度，色比，峰值波长，半宽度，显色指数，光通量，光效，正向电压，正向电流，功率。
教学内容与过程教学内容与过程的主要内容包括（供参考）：一、基本内容、重点、难点；基本内容：理解测试原理，测试单颗LED的光谱、光度和色度特性，分析测试结果。
重点：测试单颗LED的光谱、光度和色度特性。
难点：测试结果的理解和分析。
二、仪器设备；HAAS-2000高精度快速光谱分析系统主要由HASS2000光谱辐射计、LED300E测试电源、0.5米积分球、计算机及专用测控软件等构成（如图1所示），用于LED光源的光度和色度测试。
图1 HAAS-2000高精度快速光谱分析系统三、实验原理；光谱辐射计（光谱仪）是光测量最重要的仪器设备，其基本功能是测量辐射强度随波长分布。
通过配备积分球等部件，根据各量之间的相互关系，即可准确测得光度、色度和辐射度量。
其中，光通量的测量是其他参量测量的基础。
图2采用积分球测量光通量的示意图。
光源S 在球壁上任意一点B 上产生的光照度是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。
由积分学原理可得，球面上任意一点B 的光照度E 为：2114R E E ρρπΦ-=+⋅ （1） 如果在光源S 和B 点间放一挡屏，挡去直接射向B 点的光，则E1 = 0，因而在B 点的光照度为： 214R E ρρπΦ-=⋅ （2）其中，R 为积分球半径、ρ为积分球内壁反射率。
R 和ρ均为常数，因此在球壁上任意位置的光照度E （挡去直接光照后）与灯的光通量Φ成正比。
通过测量球壁窗口上的光照度E ，就可求出光源的光通量Φ。
色度学实验
察可以发现：光谱的红色波段集中在色度图的右下部，绿色波段集中在色度图的上部，蓝
色波段集中在色度图的左下部。中心的白光点E的饱和度最低，光源轨迹线上饱和度最高。
马蹄图中往x和y色度坐标延伸，会发现颜色往红与绿两种颜色过渡，因此可以将x与y
彩色有三个特性，也称为“色彩三要素”，即明度（Value或Brightness）、色调（又名色
相，Hue）和色纯度（也称为饱和纯度，saturation）。
自然界中各种物体所表现出的不同色彩，都是由蓝色、绿色和红色光线按适当比例混合
起来，即通过不同的吸收或反射作用而呈现在人们眼中的。所以，蓝色、绿色和红色就是组
色度图上的各等色温线往下延伸,就会发现4000K～10000K范围内的等色温线会聚在一点
上。会聚点以O表示,其色坐标为(0.329, 0.187)。色温在4000K以下时,会聚点稍有偏离,但是
对于一般照明光源的色温范围2500～8000K来讲,此会聚点的平均色坐标是充分可靠的。若
已知光源的色品坐标为G(xg,yg)，则可知O点和G点连线的斜率，色温T可由斜率的倒数A求
一致程度进行定量化，并称之为显色指数。
在了解显色指数之前，需要先掌握色差的概念。所谓色差，从字面上理解， 就是颜色的
差别。对于两个颜色之间的差别的视觉判断主要有两种直观的评价， 即可感知性和可接受
性。可感知性是指观察者能够看到颜色的差别或者能够判断两个颜色样品之间色差的大小
的视觉属性，而可接受性则表示观察者是否认为可以接受被观察颜色差别的视觉判断，色
：
（G）：（B）=1：
1：1。尽管这时三原色的亮度值并不等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，
近代物理实验报告之光的色度研究
近代物理实验报告（一）————光的色度研究实验小组：日期：2011-11一、实验目的：1)了解并掌握测色原理；2)了解本实验的基本操作；3)通过计算机软件测量三个样品滤色镜（红，绿，蓝）的色度曲线；二、实验原理：由大学物理中光学的光谱知识可知，当物体被光照射后，反射到人的眼中的物体的颜色是由反射光的波长分布或光谱决定，透射光的颜色也由类似的原理决定，本实验所采用的装置称为WGS-9型色度实验系统，他的主要组成部分是光谱仪、扫描系统、放大器、计算机等部分组成，其中最为主要的部分是光谱分析仪，通过将待测物体放入光谱分析仪后所产生的数据由计算机系统在软件中合成光谱曲线，我们可以根据光谱的形状来探测这个物质的组成成分。
三、光电检测技术在本实验的应用：我觉得本实验中运用了如下光电检测知识：①：闪耀光栅对外来光源的处理。
②：对于还来光谱的定标。
四、实验过程、现象、数据：NO.1实验过程：①：打开WGS-9型色度实验系统的各项开关包括：计算机开关、光源开关等。
②：打开仪器之后检查分析器与计算机是否连接正常，如连接正常用鼠标双击电脑桌面上的启动实验系统的快捷键。
之后计算机软件会自动对波长进行初始化（如下图所示）然后点击“是”，系统自动对波长进行初始化。
③：首先不加任何物质，将工作模式选择为透过基线，然后测量它的基线，起始波长为400nm，终止波长为700nm，点击扫描。
（使得扫描谱线尽量在屏幕中间）④：将三基色色片（红、绿、蓝）放入仪器中分别测量它们的色度，将工作模式选择为透过率，起始波长为400nm，终止波长为700nm，点击扫描。
NO、2实验现象及数据：左图为基线谱线左图为红光谱线左图为绿光谱线左图为蓝光谱线五、分析实验操作、现象、数据以及自己的结论：No1、对实验操作的分析：本次操作的重点是调节入光孔的大小，使得基线谱线能够符合要求。
No2、对实验现象的分析：有实验现象我们观察到红色玻片的谱线类似于一个高通滤波器；绿色玻片的谱线类似于一个低通滤波器；红色玻片的谱线类似于一个带通滤波器No3、对实验数据的分析：本次试验我们组只是出了现象，没有数据的分析。
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西南交通大学物理实验中心
实验报告
学号：20114028 姓名：王涛 班级：物理一班 实验名称： 色度 实 验 组号：
实验时间：2013 年4 月24 日 讲 教师报告箱号： 实验目的：
1. 了解色度学的基本原理。
2. 熟悉WSD-1A 型色度仪的实验装置及软件操作界面，并掌握使用方法。
3. 学会用透射或反射方法测量样品的主波长、纯度、色坐标等色度学量。
实验仪器：
WSG-8型色度实验装置
光栅光谱仪结构参见仪器说明书。
实验原理：
色度学是研究颜色度量和评价方法的一门学科，现代色度学初步解决了对颜色作定量描述和测量的问题。
颜色可以分为黑白和彩色两个系列，黑灰白以外的所有颜色均为彩色系列。
彩色可以用三个参数来表示：明度(亮度或纯度)、色调(主波长或补色主波长)和色纯度(饱和度)。
明度表示颜色的明亮程度，颜色越亮明度值越大；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优势，而其它成分被吸收掉了。
对于透射光，色调由透射光的波长分布或光谱所决定。
色纯度是指彩色光所呈现颜色的纯洁程度。
对于同一色度的彩色光，其色纯度越高，颜色就越深，或越纯；反之颜色就越淡，纯度越低。
色调和色纯度合称色度，它既说明彩色光的颜色类别，又说明颜色的深浅程度。
根据色度学原理，所有颜色均可由红、绿、蓝三种颜色匹配而成，这三种颜色称为三基色。
为了定量地表示颜色，常用的方法是采用“三刺激值”，即红、绿、蓝三基色的量，分别用X 、Y 、Z 表示。
在理论上，为了定量地表示颜色，采用平面直角色度坐标
Z Y X X x ++=， Z Y X Y y ++=， Z Y X Z z ++=
x 、y 、z 分别是红、绿、蓝三种颜色的比例系数，1=++z y x 。
用（C ）代表一种颜色，(R)、(G)、(B)表示红、绿、蓝三基色，则)()()(B z G y R x C ++=，如一蓝绿色可以表示为：
)(63.0)(31.0)(06.0)(B G R C ++= 所有的光谱色在色坐标上为一马蹄形曲线，该图称为CIE1931色坐标。
在图中红®、绿(G)、蓝(B)
三基色坐标点为顶点，围成的三角形内的所有颜色的所有颜色可以由三基色按一定的量匹配而成。
图4 透射基线
图5 透射基线色度窗口软件计算得到如下数据：
主要参数色坐标
主波长：491.3 nm x：0.3205
图7 红样品透射色度窗口
由软件计算得到如下数据：
主要参数色坐标
图9 绿样品透射色度窗口由图9软件计算得到如下数据：
主要参数色坐标
主波长：542.8nm x：0.3472
图11 蓝样品透射色度窗口软件计算得到如下数据：
主要参数色坐标
主波长：471.7 nm x：0.1669
饱和纯度：85.6 % y：0.1153
色度纯度：49.0 % z：0.7178
图12 总的曲线
反射样品的测量
1.测量反射基线。
把转向镜拨到出缝2，把负电压调零。
把接收器安装在发射装置中，并把白板放进接收器。
选择“反射基线”模式，然后再调节负高压和狭缝大小，使测量的基线位置较高，但信号又没溢出。
450500550600650200
300
400
500600700
800
900
反射基线(E )波长(nm)
图13 反射基线
图15 反射基线色度窗口
由图15软件计算得到如下数据：
主要参数色坐标
主波长：493.9 nm x：0.3424
饱和纯度：25.1 % y：0.4020
图16 橙红色深色纸反射率曲线
图16 橙红色深色纸反射色度窗口由图16软件计算得到如下数据：
主要参数色坐标
主波长：609.3 nm x：0.5876
饱和纯度：64.9 % y：0.3613。