色彩学复习大纲

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1、第一章光与颜色视觉1.1光辐射1.光：能够在人眼的视觉系统上引起明亮的颜色感觉的电磁辐射。不同波长的光辐射能不同，在人眼中引起的颜色感觉也不同。可见光辐射范围：380-780nm.2.光谱能量分布光谱密度：以波长λ为中心的微小波长范围内辐射能量与该波长宽度之比。反映了单位波长区间内辐射能量的大小。光谱分布：光源的光谱密度与波长间的函数关系称为光谱分布。相对光谱能量分布：实际中以光谱密度的相对值与波长之间的函数关系来描述光谱分布。称为相对光谱能量分布S(λ)。通常取波长λ=555nm处的辐射能量为100，其它波长处与之比较得出。相对光谱能量分布决定光源的颜色。其绝对值只影响光的强弱，不改变

2、颜色。1.2光与色的关系颜色：是由物体的化学结构所决定的一种光学现象；是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。颜色的本质：颜色既是光学现象，也是视觉现象。光是颜色形成的先决条件。有光才有色。第二章颜色视觉的形成2.1颜色视觉形成机理1.发光体的颜色形成：发光体发出的光是由各种不同波长的单色光组成，所以不同的发光体的光谱成分不同，则颜色也就不同。哪种光谱成分的比例较大，则发光体的颜色就偏向于哪种颜色。2.非发光体的颜色形成：非发光体只有在光的照射下才能呈现出颜色。人们所看到的物体的颜色，是物体对照射到自身上的光线进行选择性吸收之后，剩余的反射光或透射光的颜色。物体对光固定的吸收和反射是物体

3、的光学特征，因此物体便能显示出固定的颜色。3.颜色感觉形成的四要素：光源、颜色物体、人眼、大脑。这四个要素缺一不可，并且只要其中任一要素变化，颜色感觉也就会变化。2.2颜色视觉的生理基础2.2.1眼睛n视网膜：位于眼球壁的内层，是眼球的感光部分，其上布满感光细胞（杆体细胞和椎体细胞）锥体细胞：感红、感绿、感蓝色素。对较光亮光线敏感，能分辨物体的颜色和细节。属于名视觉器官。杆体细胞：只有一种色素。能对较暗光线敏感，只能分辨物体的明暗和轮廓。属于暗视觉器官。2.2.2视网膜上的成像过程（1）人眼与照相机的对应关系人眼与照相机的构造的对应关系照相机人眼暗箱镜头快门光圈胶片巩膜和脉络膜角膜和晶状

4、体眼皮虹膜视网膜n正常的眼睛看眼前25CM处的物体是很清楚的，而且毫不费力，故把这段距离称为明视距离：25cm2.2.3大脑如果把眼睛看作感受器，那么大脑是识别器。2.3人眼的视觉功能2.3.1明视觉和暗视觉视锥细胞——明视觉器官：视锥细胞只有在亮度达到一定水平才能被激发起来明视觉：在明亮条件下由视锥细胞作用形成的视觉视杆细胞——暗视觉器官：视杆细胞敏感性高，微弱光线下能有所感受。但只能反映亮度，不能分辨颜色和细节。暗视觉：在较暗条件由视杆细胞作用形成的视觉2.3.2光谱光视效率光谱光视效率：辐通量相同但波长不同的光在视觉上所产生不同明度感受性的度量,（辐射能转化为人眼可见光的程度）并且

5、规定V(555)=1。φv(λ)=KV(λ)φe(λ)其中：φv(λ)光通量：光谱不同波长的光对人眼产生光亮感觉作用的数量特征的度量。φe(λ)辐通量：单位面积光源的辐射能量。K辐射能光当量V(λ)：辐射能转化为人眼可见光的程度。当明度相同的时候，光视效率与辐通量成反比。当辐通量相同的时候，光谱光视效率与光通量成正比，即感觉越亮的光，其光视效率越大。光谱光视效率：把峰值归一化1的人眼对不同波长的光能量产生光感觉的效率。2.3.3视觉参数1.视角（α）：物体在眼睛中形成的张角。2．视力（视敏度）：表示视觉辨认物体细节和空间轮廓的能力。通常用视觉所能分辨的以角度为单位的视角的倒数。3.视场：

6、眼睛视角所对应形成的圆面积。视角越大，对应的视场也越大；视距越大，对应的视场面积也越大。2.4颜色视觉理论1.三色学说：1802年英国T.Yang认为人只有感红、感绿、感蓝三种基本视神经。当光刺激人的视觉器官时，这三种感色细胞分别对不同波长光敏感，从而形成对应的红色感觉、绿色感觉和蓝色感觉。并最终融合成综合的、完整的色觉。优点：能充分说明混色现象，及混合色是3种感色细胞按比例兴奋的结果；能解释颜色对比现象；能解释负后像；现代的彩色印刷、摄影、照相分色、彩色电视都是建立在该基础上的。n缺点：不能解释色盲现象、补色现象（1）几乎所有的色盲都是成对色盲，不存在单色盲。（2）色盲不该看到白色，但

7、事实相反（3）红绿色盲不该有黄色感觉，但事实相反。（4）全色盲应该是盲人，可是全色盲能看到光亮。2.四色学说（对立学说）：1878年赫林提出。他假设在视觉机构中的感光细胞存在三种对立感受器：红－绿、黄－蓝、黑－白，它们的代谢作用包括建设（同化）和破坏（异化）两种对立过程。分别受到红光、蓝光、白光刺激时，三对感受器起破坏作用，而产生红色、黄色和白色感觉，当重新建设时，则产生绿色、蓝色和黑色感觉。特点：很好地解释颜色视觉的一些生理和心理