应用光学第六章色度学基础

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1、第六章色度学基础色度学是对颜色刺激进行测量、计算和评价的学科作业：1.有两薄透镜L1和L2的口径分别为6cm和4cm,,在L1和L2距L2为2cm处有一直径为6cm的小孔光阑，物点位于L1前方12cm处，求孔径光阑、入射瞳孔、出瞳的位置及大小2.(选作)两个薄透镜L1、L2的孔径为4.0cm，L1为凹透镜，L2为凸透镜，它们的焦距分别为8cm和6cm，镜间距离为3cm，光线平行于光轴入射。求系统的孔径光阑、入瞳和出瞳及视场光阑3.照相物镜，对2m远处目标照相，假定底片上像点弥散斑直径小于0.05mm仍可认为成像清晰，问物空间

2、能清晰成像的最远、最近距离各位多少？4.人工照明下阅读时，纸面光亮度应大于10cd/m2,假定白纸的漫反射系数为0.75，用60w充气钨丝灯照明，光视效能为15lm/w,求当灯泡离纸面距离不大于多少时，才能产生所要求的光亮度（假定纸面与照射光线方向垂直）？5.面积为1cm2的单面发光圆盘是一个朗伯光源，光亮度为1500lm/(m2·sr),求①最大发光强度I0，与发光面法线30度角方向上的发光强度I30②圆盘发出的总光通量及光出射度§6.1颜色的分类和特性一颜色及其分类颜色：不同波长可见光辐射作用于人的视觉器官后所产生的心里

3、感受颜色和波长的关系并不是完全固定的光谱上除572nm（黄）、503nm(绿)和478nm(蓝)是不变的颜色外，其它颜色在光强增加时都略向红色或蓝色变化“贝楚德－朴尔克效应”色度学则是将主观的颜色感受和客观的物理刺激联系起来的科学非彩色:白色、黑色及灰色彩色:各种光谱色颜色形成的物理机制光源色：自发光形成的颜色物体色：自身不发光，凭借其它光源照明，通过反射或透射而形成的颜色荧光色：物体受光照射激发所产生的荧光与反射或投射光共同形成的颜色二颜色的表观特征明度：表示颜色明亮的程度对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关物体色，和物

4、体的透射比或反射比有关色调：区分不同彩色的特征饱和度：颜色接近光谱色的程度，彩色的纯洁性彩色具备以上3个特征非彩色只有明度值差别、没有色调区分，饱和度为0用一个三维纺锤体可将颜色的三个基本特征表示出来§6.2颜色混合颜色混合:两种或几种颜色相互混合，形成不同于原色的新色色光混合：加混色，不同颜色光的直接混合色料混合：色料是对光有强烈选择吸收的物质，在白光照明下呈现一定的颜色。从白光中去除某些色光，又称减混色。格拉斯曼颜色混合定律H.Grassman于1953年总结出色光混合的基本定律①人的视觉只能分辨颜色的三种变化：明度、色

5、调和饱和度②两种颜色混合，如果一种颜色成分连续变化，混合色的外貌也连续变化补色律：每一种颜色都有相应补色中间色律：两种非互补颜色混合，将产生两颜色的中间色，其色调决定于两颜色的比例R+G=YR+B=M(Magent洋红、品红)G+B=C（Cyan青）R+G+B=W两种颜色以一定的比例相混合产生白色或灰色，则此两颜色为互补色某一颜色与其补色以适当比例混合便产生白色或灰色R+C=WG+M=WB+Y=W③颜色外貌相同的光，不管它们的光谱组成是否一样，在颜色混合中等效凡是视觉上相同的颜色是等效的代替律：相似色混合，混合色仍相似颜色A

6、=颜色B颜色C=颜色D颜色A+C=颜色B+D在混色中，某种颜色用外貌相同的另外颜色代替，最后效果不变④混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和亮度相加定律：假定参加混色各色光亮度分别为L1、L2…Ln,,则混合色光的光亮度L为L=L1+L2+…+Ln§6.3颜色匹配一颜色匹配实验把两个颜色调节到视觉上相同的方法叫颜色匹配色光混合匹配实验利用颜色光相加实现调节红、绿、兰色光的强度，直到黑档屏两边的视场呈现相同颜色，就完成了颜色匹配颜色匹配不受背景颜色的影响，即颜色匹配遵守颜色匹配恒常定律。但应注意，眼受强光刺激时，此定

7、律也会失效。对于饱和度很高的颜色，例如某些光谱色，常常不能用红、绿、蓝三种颜色直接混合得到。为了匹配，需把某种颜色转加到被匹配颜色一方，然后用另二种颜色混合与降低了饱和度的颜色进行匹配高饱和度颜色匹配二颜色匹配方程不能直接匹配，需把某种颜色加到被匹配颜色一方的情况例如用红（R）、绿（G）、兰（B）匹配光谱黄色，需把兰色（B）加到黄色（C）一边再进行匹配(C)+B(B)=R(R)+G(G)(C)=R(R)+G(G)-B(B)结论红、绿、兰三种颜色以不同的量值（有的可能为负值）相混合，可以匹配任何颜色。红、绿、兰不是唯一的能匹配

8、所有颜色的三种颜色。三种颜色，只要其中的每一种都不能用其它两种混合产生出来，就可以用它们匹配所有的颜色。§6-4色度学中的几个概念一、颜色刺激颜色刺激：引起颜色知觉的可见辐射的辐通量颜色刺激按波长的分布，称做颜色刺激函数，一般用φ(λ)表示。颜色刺激是纯物理量二、三原色能够匹配所有颜色的三