第2章 计算机测配色基础知识(31页)
电脑色彩基础
打印机分辨率
打印机分辨率又叫做输出分辨率，通 常以“点/英寸”（dpi）表示，它决定了打 印机打印图像时所能表现的精细程度。目 前一般激光打印机的分辨率在600×600dpi 以上，一般喷墨打印机的分辨率在 1200×600dpi以上。
扫描仪分辨率
扫描仪的分辨率有两种描述：光学分辨率和 最大分辨率。光学分辨率是指扫描仪的光学部件 在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际光点数， 是扫描仪的真实分辨率，以“点/英寸”（dpi）表 示。最大分辨率也称作插值分辨率，是由计算机 对图像进行分析处理，对空白部分进行填充后所 产生的，数值一般比较大，比如19200×19200 dpi。
部分光被反射而另一部分被吸收，这样就减少掉一部分辐射 功率，因此油墨的色彩混合称为减色法。油墨的三原色（C、
M、Y）按一定比例混合时，理论上得到的是纯灰或黑色。
互补色：对一种颜色的产生没有贡献的颜色为该颜色的相反 色即为补色。对于红色，黄和品红都对红的产生有贡献。
颜色模式：RGB、CMYK、HSB、Lab、Grayscale、Bitmap RGB：自然界中的颜色可由红、绿、蓝三种波长产生，这就是RGB颜色 模式的基础。显示器通过发射出三种不同强度的光束，使屏幕内侧上覆 盖的红绿蓝磷光材料发光而产生千万种颜色的。但由于光线射出时的偏 离问题，彩色屏幕上所能显现的黑接近于深墨绿或是深棕灰色；由于受
电脑色彩基础
色彩基础概念
色域：太阳自身不断产生热能，并不断的向宇宙空间辐射， 我们通常称这些能量为电磁辐射或电磁波。电磁波的波长 范围很宽，最短的波为宇宙射线，最长的波是交流电波。
可见光只是电磁波的一小部分，并且是波长较短的一部分，
具体从380nm 到780nm波长能够引起人的视觉感官，也 就是我们平常感觉到的白色日光。
测色及计算机配色第二节
1 23
可以辨认400~700nm的各种颜色）
红 700nm 640~750nm 橙 620nm 600~640nm 黄 580nm 550~600nm 绿 510nm 480~550nm 蓝 470nm 450~480nm 紫 420nm 400~450nm
1 —中央窝 2 —中间区或红绿盲区
3 — 全色盲区
( Less Saturate ) 色相 ( Hue )
色彩的描述
太深
标准样
太浅
标准样
较暗
较亮
标准样
偏绿
偏红
无论是主观的观察，还是客观的 测试，共同的研究结果是：自然界的所有颜色可以 用： 明度（lightness） 色相（hue） 饱和度（saturation）
三个属性来描述。
颜色的三维空间描述
明度 色相
饱和度
颜色的三维空间描述
明度 明亮或暗淡
色度 浓或淡
色相 红或黄
颜色空间
L* h
C*
ＣＩＥＬab系统
1.明度
表示物体明亮程度的一种属性。 彩色光的亮度越高，人眼就越感觉 明 亮。在物理上表现为物体表面的光反射率 越高，明度就越高。
颜色的第一维度—— 明度
2.色相 色彩的描述
仅有0.5%的女性有这方面的障碍
不同的测试过程会有不同的结果
人类视觉障碍率统计数据
北美 欧洲 西欧 中国 日本 亚洲
8.00% 8.76% 9.31% 6.15% 4.50% 6.00%
在生产和贸易过程中，如何避免 视觉上的错误呢？
我们需要一种可靠评定颜色的方式,
请看“NEXT”是如何运作的？
张角。其大小决定视网膜上投影的大小。
电脑测色原理
四、电脑测色在此对电脑测色中常用的一些名词、量、原理等进行一下简要的说明，以便于大家的工作。
常用的名词、符号和量：颜色空间——即色度系统，包含了一系列的量（构造一个三维的空间）和算法来对颜色进行标定，如CIE1931颜色空间（是一种不均匀的颜色空间）、CIE1976颜色空间（对前者进行了改进，是一种均匀的颜色空间）；色差公式——以某种颜色空间为基础用来计算两个颜色之间的差异，如：CIELab 、CMC 、M&S89等。
不同的色差公式使用的领域及同人眼之间的相关性有所不同； CIE ——Commission Internationale de I’Eclairage (国际照明委员会)； L ——Light （表示明亮度或深浅，其值越大则颜色越浅，在比较色差时DL 为正值时表示当前样比标准样浅，负值则相反）;a ——红、绿色相轴，正方向为红，负方向为绿。
在比较色差时Da 为正值时表示当前样比标准样红，负值则绿;b ——黄、蓝色相轴，正方向为黄，负方向为蓝。
在比较色差时Db 为正值时表示当前样比标准样黄，负值则蓝;C ——Chroma (彩度，纯度或饱和度，表示光谱色的含量，值越大则光谱色含量越高、色彩越纯;标准的灰色由于不含光谱色，所以其值为0 ) H ——Hue （色相，其值用来对红、黄、蓝等不同的颜色进行区分）; 常用的色差公式： 1．CIELab 色差公式 Lab 空间示意图如：图1（注：在CIE 系统中包含的L 、C 、H 、a 、b ，通常表示为L *、C *、H *、a *、b *）其总色差的表达式为：DE *=[（DL *）2 +（Da *）2 +（Db *）2 ]1/2 该计算公式中的DL *，Da *，Db *分别表示标准样与待测样样之间L *、a *、b *的差值） CIELab 色差公式基于CIE1976均匀颜色空间多用于纺织品的色差计算。
a 轴图2： Lab 图2．CMC （I ：C ）色差公式 其示意图如：图2 其总色差的表达式为：DE={[DL */（I*S L ）]2 +[DC */（C*S C ）]2 +（DH */SH ）2 }1/2 该计算公式中的DL *，DC *，DH *表示由 CIE Lab 色差公式计算得到的标准样与待测样之间的亮度 差、饱和度差和色相差；式中的I 和C 明亮度和饱和度相对宽容量的两个系数，对色差可接受性样品评价时，取I=2，C=1公式也相应的表示为CMC （2：1）图2： LCH 图CHL。
计算机测配色
“Hilftypen 标准深度卡 Hilftypen”标准深度卡 Hilftypen 18种颜色在同一档深度水平（ 18种颜色在同一档深度水平（由鉴色专家目光确 种颜色 定），1951年被国际标准化组织ISO承认和采纳，称为 ），1951年被国际标准化组织ISO承认和采纳， 1951年被国际标准化组织ISO承认和采纳 1/1标准深度。 1/1标准深度。 标准深度 另外，ISO又增加了2/1、1/3、1/6、1/12、1/25， 另外，ISO又增加了2/1、1/3、1/6、1/12、1/25， 又增加了2/1 1/25有 共有6个档次，其中前 档次有18种颜色，只有1/25 18种颜色 共有6个档次，其中前5个档次有18种颜色，只有1/25有 12种颜色。 12种颜色。 种颜色 另外，还有紫色和黑色色卡，无光3种颜色，有光2 另外，还有紫色和黑色色卡，无光3种颜色，有光2 种颜色。 种颜色。
第三节 染色中的配色方法
染色生产中的配色方法 人工配色—印染厂接到加工样品后，先由配色 工作者凭经验或集存的参考档案估算染色配方， 经多次小样试染和修改满意后，再提交生产。 计算机配色
第二章 计算机测配色的方法
第一节 第二节 第三节 计算机测配色软件 计算机测配色的方法 染色物的表观色深度的表示
在先进的工业国家， 在先进的工业国家，计算机测配色系统已 是纺织印染行业的基本生产工具。 是纺织印染行业的基本生产工具。为了适应小 批量、多品种、多色号、颜色质量高指标、 批量、多品种、多色号、颜色质量高指标、交 货期短等市场竞争生产方式， 货期短等市场竞争生产方式，印染厂化验室需 要装备自动试样系统，包括电脑测配色系统、 要装备自动试样系统，包括电脑测配色系统、 自动称料配液系统、自动滴料(染液配制 染液配制)系统 自动称料配液系统、自动滴料 染液配制 系统 和自动小样染色机。 和自动小样染色机。中国的纺织印染产品要参 与国际竞争， 与国际竞争，其颜色质量的评价与控制必须符 合国际规范和准则。因此， 合国际规范和准则。因此，中国传统的纺织工 业必须引人先进的设备和方法才能产生薪的动 力和活力， 力和活力，而自动测配色系统便是印染行业挑 战这新一轮变革的起点和基础。 战这新一轮变革的起点和基础。
电脑色彩基础知识
色相与纯度
一般来讲， 一般来讲，对纯度的变化的理解如下： • 纯色在某色中所占比例的大小来判断纯度高低，纯色 纯色在某色中所占比例的大小来判断纯度高低， 比例大的纯度高， 比例大的纯度高，纯色比例小的纯度低 • 对一种纯色，不管加入黑白灰中的哪一种，其纯度都 对一种纯色，不管加入黑白灰中的哪一种， 会降低，但明度增加（即加法混合） 会降低，但明度增加（即加法混合）
色域的关系
电脑画面色彩系统
2. 传统艺术色彩与电脑画面中色彩的区别 （1）色彩表现上的区别 • 传统艺术中：依靠不同种类颜料自身的特性来表现色 彩 ， 有时甚至可以 “ 不择手段 ” 地采用物体本身特有的 有时甚至可以“ 不择手段” 效果来表现 • 多媒体画面艺术中：由“0，1”两个数字组成各种色彩， 多媒体画面艺术中：由“ 两个数字组成各种色彩， 依靠软件制作效果， 依靠软件制作效果 ， 如何表现各种质感是多媒体画面艺 术要研究的技术
• 在电脑画面艺术中 ， 三原色 （ 红 、 绿 、 蓝 ） 与三间色 在电脑画面艺术中， 三原色（ （黄、青、紫）的明度也不同。黄色的明度最高（98）， 的明度也不同。黄色的明度最高（98） 依次是青色（ 91） 绿色（ 88） 紫色（ 60） 依次是青色 （ 91 ） 、 绿色 （ 88 ） 、 紫色 （ 60 ） 、 红色 （54），最低是蓝色（30） 54） 最低是蓝色（30） • 明度的表现是明暗变化 ， 如果将某一色彩的明暗变化按顺 明度的表现是明暗变化， 序加以排列，得到的分配效果叫“明度推移” 序加以排列，得到的分配效果叫“明度推移”
物体呈现颜色=固有色+光源色+ 物体呈现颜色=固有色+光源色+环境色。
（1）固有色 • 固有色是指物体在太阳光（无色光）的照射下呈现出 固有色是指物体在太阳光（无色光） 的色彩。这些固有色是对色的一种共识：如红花、 的色彩。这些固有色是对色的一种共识：如红花、蓝 天、黄土等。 黄土等。
测色与计算机配色方案
散射光反射
织物纹路表面
光源
B 观察者
A 观察者
测色和计算机配色方案
少量的镜面光反射效果
光照射至透明物体后 , 光波会穿透 此物体而透射出光线。
测色和计算机配色方案
正常的穿透
透 射— 吸 收
测色和计算机配色方案
一般的传送方式
光 的 散 射——半 透 明 物 体
光照射至半透明物体后 , 某些波 长会穿透此物体 , 有些色光会散射出 而无法经此半透明物体透射出。
测色和计算机配色方案
散射式的穿透
测色和计算机配色方案
四、人的视觉系统 —
测色和计算机配色方案
视网膜 视觉神经
眼睛
光源
透视膜 虹膜
眼角膜
光源 瞳孔
测色和计算机配色方案
人眼睛的视觉特性：
1.视角
视角为被观察对象的大小对人眼睛形成的
张角。其大小决定视网膜上投影的大小。
CIE 观测者
2°
2°视角
1931
10 °
10°视 角
1964
测色和计算机配色方案
视角α的特征：
tan = A 2 2D
A：物体面积的大小; D：物体与眼睛之间的距离。
因此，视角的大小决定于：（1）物体面积的大小；
（2）物体与眼睛的距离。
距离一定，物体大，则视角大； 同一物体，距离眼睛越近，视角越大。
测色和计算机配色方案
参考书 1. 《测色及电子计算机配色》，董振礼、郑宝海、轷
桂芬编，中国纺织出版社出版 2. 《测色配色CAD应用手册》，“纺织工业CAD系列丛
书” 金远同、李勤等编著，中国纺织出版社出版 3. 《色度学》，荆其诚等，科学出版社出版 4. 《颜色科学》，何国兴，东华大学出版社出版 5. 《计算机测色与配色新技术》，徐海松，中国纺织
计算机数字色彩2.doc
以色彩六棱锥纵截面为主的数字配色第一节纯色系的色彩搭配处于三角形的水平直角边上。
纯色系色调包括“1 纯色调”、“2 中纯调”、“3 低纯调”、“4 浅色调”, 共四组色调，它们的共同特点是颜色中只含有一种或两种彩色成分，全是原色和间色，明度为100。
不含黑色成分。
一、纯色调的色彩搭配纯色调是由饱和度最高的原色和间色组成的色调，在“数字色系五级色表”的等腰三角形中，它们处于三角形的水平直角边最外处，编号为“1 纯色调”。
纯色调是很纯净的颜色，具有很高的饱和度，其色彩的饱和度在90％－100％之间，明度为100。
这些纯色调的色彩搭配，参见下图。
二、中纯调的色彩搭配在“数字色系五级色表”的等腰三角形中，中纯调的颜色处于三角形的水平直角边靠外一侧的地方，编号为“2 中纯调”。
其色彩的饱和度在75％左右，明度为100。
它们是相对比较纯净的颜色，具有较高的饱和度。
这些中纯调的色彩搭配，参见下图。
三、低纯调的色彩搭配在“数字色系五级色表”的等腰三角形中，低纯调的颜色处于三角形的水平直角边中央的位置，编号为“3 低纯调”。
其色彩的饱和度在50％左右，明度为100。
它们是相对中等纯净的颜色，色彩的饱和度居中。
这些低纯调的色彩搭配，参见下图。
四、浅色调的色彩搭配在“数字色系五级色表”的等腰三角形中，淡色调的颜色处于三角形的水平直角边靠外内侧的地方，编号为“4 浅色调”。
其色彩的饱和度在25％左右，明度为100。
它们是相对较淡雅的颜色，具有较低的饱和度。
这些浅色调的色彩搭配，参见下图。
纯色系的特殊形式纯色系的色彩搭配还有一种特殊形式，这就是色彩的色相渐变。
将一连串不同色相的色彩有序排列起来，色彩会产生渐变移动的效果，使画面充满节律和动感。
随着渐变的色彩，能使人的视线产生自然的流动，使色彩之间的感觉连续不断，或递增或递减。
色相是色彩的三属性之一，色相渐变能塑造生动的光感和丰富的色彩层次。
第二节灰色系的色彩搭配灰色系色调包括“5 明灰调”、“6 中灰调”、“7 暗灰调”，共三组色调，它们的共同特点是颜色中都含有两种或三种彩色成分，还含有或多或少的黑色成分，并且它们的色彩饱和度都在80％以下，明度在10-60之间。
第2章 计算机测配色基础知识(31页)
眼球外部
视网膜三层结构示意图
a-杆体细胞 b-锥体细胞 d/e/f/h-双极细胞
三、视觉器官的两重功能 1.明视觉 1.明视觉 • 明亮条件下，锥体 锥体细胞起作用，能分辨物体的 锥体 细节和颜色。 2.暗视觉 2.暗视觉 • 黑暗条件下，杆体 杆体细胞起作用，能分辨物体的 杆体 大致轮廓，但分辨不出物体的细节和颜色。 3.中间视觉 3.中间视觉 • 介于明视觉和暗视觉之间的视觉，此时人的视 觉功能最差。
3.饱和度(彩度/纯度) 3.饱和度(彩度/纯度)：彩色的鲜艳程度或纯洁性。 饱和度 • 可见光中各种单色光的饱和度都是1。 • 光谱色的饱和度取决于白光的掺入量。 • 物体色的饱和度取决于该物体表面对反射光谱辐 射的选择性。 4.颜色三特征的关系 4.颜色三特征的关系 颜色三 • 明度取决于物体对光的反射率 光的反射率。 光的反射率 • 色调取决于物体对光吸收的选择性 光吸收的选择性。 光吸收的选择性 • 饱和度取决于物体对光反射的选择性 光反射的选择性。 光反射的选择性
• 现代色度学采用国际照明委员会(简称CIE)所 规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法。 一、CIE193l标准色度观察者 CIE193l标准色度观察者 • 在颜色匹配试验获得的平均等能光谱刺激的 颜色匹配函数 r 、 g 、 b 数据的基础上，通 过数学线形转换，推导出光谱颜色匹配函数
x 、y 、z 。
三、颜色立体 • 用三维空间的纺锤体表示颜色的三个特性。
• 颜色立体是为了便于理解颜色三特征相互关 系的理想化模型，不能反应真实的色彩关系。
颜色立体透视图
孟塞尔颜色立体
四、颜色的混合 • 在一种颜色中加入另一种颜色，以构成与原来 颜色不同的颜色。 1.色光混合： 1.色光混合：不同波长的光叠加后得到一种与原 色光混合 来色光完全不同的复色光。 • 特点：混合光越多，明度越高，饱和度越低。
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三、CIE标准照明体和标准光源
1.标准照明体A和标准光源A
• 标准照明体A代表绝对温度为2856K的黑体所 辐射出来的光。
• 色品坐标正好在的黑体轨迹上。 • 标准光源A：提供标准照明体A的光谱功率分 布的光源，即分布温度为2856K的充气钨丝灯。
2.标准照明体B和标准光源B
• 标准照明体B代表相关色温约4874K的直射日
三、颜色立体 • 用三维空间的纺锤体表示颜色的三个特性。
• 颜色立体是为了便于理解颜色三特征相互关
4.标准照明体D(典型/重组日光)
• 代表各时相日光的相对光谱功率分布。
• 比标准照明体B和C更符合实际日光的色品。 • 尽量用D65，原因：在可见光范围内和紫外区 都更接近日光，对评价带荧光的样品极为有利。 • 带滤光器的高压氙弧灯的模拟效果最好。
5.标准照明体E(等能光谱/等能白光)
• 在可见光波段内光谱辐射功率为恒定值的光
2.感光系统——视网膜
• 最外层：视(觉)细胞层
• 中层：双极细胞
• 最内层：神经节细胞
视网膜三层结构示意图
a-杆体细胞 b-锥体细胞 d/e/f/h-双极细胞
三、视觉器官的两重功能
1.明视觉
• 明亮条件下，锥体细胞起作用，能分辨物体的 细节和颜色。 2.暗视觉 • 黑暗条件下，杆体细胞起作用，能分辨物体的 大致轮廓，但分辨不出物体的细节和颜色。 3.中间视觉
光。
• 光色相当于中午的日光。 • 色品坐标靠近黑体轨迹。 • 标准光源B：提供标准照明体B的光谱功率分布 的光源，即标准光源A加一组DG滤光器B1、B2。
3.标准照明体C和标准光源C
• 标准照明体C代表相关色温约6774K的平均日光。
• 光色近似于阴天的天空日光。
• 色品坐标在黑体轨迹下方。 • 标准光源C：提供标准照明体C的光谱功率分布 的光源，即标准光源A加一组DG滤光器C1、C2。
图 人眼观察物体的过程 • 颜色视觉的产生途径： • 光→物体→人眼→大脑。
• 颜色视觉是由光、物体和视觉系统共同决定, 且三者都对其有着决定性的影响。
第一节 光源
• 颜色的产生条件：光的存在。
• “世界上只有无色的光，而没有无光的色”。
• 光源：在物理学中，本身能发射光谱的物体辐射
体，也称为“发光体”，分为自然光源和人造光
3.饱和度(彩度/纯度)：彩色的鲜艳程度或纯洁性。
• 可见光中各种单色光的饱和度都是1。
• 光谱色的饱和度取决于白光的掺入量。
• 物体色的饱和度取决于该物体表面对反射光谱辐
射的选择性。
4.颜色三特征的关系
• 明度取决于物体对光的反射率。 • 色调取决于物体对光吸收的选择性。 • 饱和度取决于物体对光反射的选择性。
源。 • 颜色是光作用于物体后的结果，所有颜色都离不 开光。 • 发光体的颜色由它的发射光谱决定。
• 非发光体只有在光的照射下才能呈现颜色。
一、光谱分布
E
线状光谱
E
带状光谱
• 光源的光谱
分布：既决 定其本身的
发光光色，
还影响其所
E
连续光谱
E
混合光谱
照明的物体
的颜色。
二、色温和相关色温
• 黑体：任何温度下 能把降落到它表面 上的任何波长的辐 射全部吸收的物体。
• 黑体自身的温度
决定其辐射的光 谱分布和发出的 色光。
• 色温：某种光源的色品与某温度下的黑体色品相 同时的黑体温度。 • 分布温度：在可见光谱范围内，光源的相对光谱 分布与黑体在某温度下辐射的相对光谱功率分布 相似时的黑体温度。 • 相关色温：某光源的色品与某温度下黑体的色品 最接近或在色品图上相差距离最小时的黑体温度。 说明：(1)色温或相关色温相同的光源，其光色相 同，但光谱分布可能有较大差异。(2)分布温度一 定是色温。
• 除无色透明体外，正透射光和漫透射光的光谱 组成都与入射光不同，但二者的光谱组成相同。
四、光的散射
• 当光照射到与周围介质折射率不同的微小颗粒时,
粒子与周围介质的折射率差异越大，光散射越强。
• 粒子直径在400～700nm时光散射性最大。
五、荧光
• 荧光材料只有在光照下才有光辐射，其颜色由反
射光和发射光(主)的组合决定。 • 荧光增白剂提高白度的原因：增大物体在420nm 左右的光辐射或反射。
刺激。
• 人为规定的光谱分布，实际中不存在这种光
谱分布的光源。
第二节 物体的光谱特性
不同物体在光的照射下呈现各种颜色的原因： • 外部原因，即因照射光源不同而引起物体颜色的 明显变化，这种现象是“二色性”的一种表现。
• 内部原因，即物体本身的光谱特性，这是物体产
生不同颜色的主要原因。 • 透明体的颜色主要由透过的光谱组成决定。 • 不透明体的颜色则由它的反射光谱组成决定。
• 介于明视觉和暗视觉之间的视觉，此时人的视 觉功能最差。
第四节 颜色的基础知识
一、颜色的分类
• 非彩色：由黑、白和各种深浅不同的灰色组成的
系列，是一类只有明度而无色调和彩度的颜色。 • 非彩色对可见光各波长都无明显的选择性反射 和吸收，故又被称为“中性色”。 • 彩色：非彩色以外的各种颜色。 • 所有彩色都对可见光内某一部分波长有较明显 的吸收。
二、颜色的特征
1.明度：人眼对物体颜色明暗或深浅程度的感
觉，是表示物体表面明亮程度的一种属性。
• 发光体的亮度越高，其明度越高； • 非发光体表面的光反射率越高，其明度越大。 2.色调：彩色彼此相互区分的特性。 • 决定物体表面色调的因素：照明体光源的光 谱组成，物体对光的吸收和反射特性，不同 的观察者。
一、光的反射
镜面反射
漫反射
实际物体
• 镜面反射光决定物体的光泽度，表面漫反射光使 物体的彩度降低，二者的光谱分布与入射光相同。
• 内部反射光决定物体的颜色，其光谱分布与入射 光谱不同。
二、光的吸收
• 物体受到光照后，能够吸收全部入射光的为黑 色，对入射光有选择性吸收的则为有色体。 三、光的透射
(a) (b)
第三节 视觉系统
一、眼睛的构造 1.眼球壁 • 外层：角膜 巩膜 • 中层：脉络膜 睫状肌 虹膜 • 内层：视网膜 2.眼球内部 • 晶状体和玻璃体
睫状肌
虹膜
人眼横截面示意图
二、屈光系统和感光系统
眼球外部
1.屈光系统
• 角膜、房水、晶状体和 玻璃体，其作用是将不 同远近的物体清晰地成 像在视网膜上。