CIE基本色度學(xué)分析
CIE基本色度學(xué)分析
編者按：色度學(xué)是—門研究彩色計(jì)量的科學(xué)，其任務(wù)在于研究人眼彩色視覺的定性和定量規(guī)律及應(yīng)用。
色度學(xué)是—門研究彩色計(jì)量的科學(xué)，其任務(wù)在于研究人眼彩色視覺的定性和定量規(guī)律及應(yīng)用。彩色視覺是人眼的—種明視覺。彩色光的基本參數(shù)有：明亮度、色調(diào)和飽和度。明亮度是光作用于人眼時(shí)引起的明亮程度的感覺。一般來說，彩色光能量大則顯得亮，反之則暗。色調(diào)反映顏色的類別，如紅色、綠色、藍(lán)色等。彩色物體的色調(diào)決定于在光照明下所反射光的光譜成分。例如，某物體在日光下呈現(xiàn)綠色是因?yàn)樗瓷涞墓庵芯G色成分占有優(yōu)勢(shì)，而其它成分被吸收掉了。對(duì)于透射光，其色調(diào)則由透射光的波長分布或光譜所決定。飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)顏色的深淺或純潔程度。對(duì)于同一色調(diào)的彩色光，其飽和度越高，顏色就越深，或越純;而飽和度越小，顏色就越淺，或純度越低。高飽和度的彩色光可因摻入白光而降低純度或變淺，變成低飽和度的色光。因而飽和度是色光純度的反映。100%飽和度的色光就代表完全沒有混入白光陰純色光。色調(diào)與飽和度又合稱為色度，它即說明彩色光的顏色類別，又說明顏色的深淺程度。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，雖然不同波長的色光會(huì)引起不同的彩色感覺，但相同的彩色感覺卻可來自不同的光譜成分組合。例如，適當(dāng)比例的紅光和綠光混合后，可產(chǎn)生與單色黃光相同的彩色視覺效果。事實(shí)上，自然界中所有彩色都可以由三種基本彩色混合而成，這就是三基色原理。
基于以上事實(shí)，有人提出了一種假設(shè)，認(rèn)為視網(wǎng)膜上的視錐細(xì)胞有三種類型，即紅視誰細(xì)胞、綠視錐細(xì)胞和藍(lán)視錐細(xì)胞。黃光既能激勵(lì)紅視錐細(xì)胞，又能激勵(lì)綠視錐細(xì)胞。由此可推論，當(dāng)紅光和綠光同時(shí)到達(dá)視網(wǎng)膜時(shí)，這兩種視錐細(xì)胞同時(shí)受到激勵(lì)，所造成的視覺效果與單色黃光沒有區(qū)別。
照明工程師社區(qū)i Xn;u2iw
三基色是這樣的三種顏色，它們相互獨(dú)立，其中任一色均不能由其它二色混合產(chǎn)生。它們又是完備的，即所有其它顏色都可以由三基色按不同的比例組合而得到。有兩種基色系統(tǒng)，一種是加色系統(tǒng)，其基色是紅、綠、藍(lán);另一種是減色系統(tǒng)，其三基色是黃、青、紫(或品紅)。不同比例的三基色光相加得到彩色稱為相加混色，其規(guī)律為：
紅+綠=黃
紅+藍(lán)=紫
藍(lán)+綠=青
紅+藍(lán)+綠=白
彩色還可由混合各種比例的繪畫顏料或染料來配出，這就是相減混色。因?yàn)轭伭夏芪杖肷涔夤庾V中的某些成分，未吸收的部分被反射，從而形成了該顏料特有的彩色。當(dāng)不同比例的顏料混合在一起的時(shí)候，它們吸收光譜的成分也隨之改變，從而得到不同的彩色。其規(guī)律為：
黃=白-藍(lán)
紫=白-綠
青=白-紅
黃+紫=白-藍(lán)-綠=紅
黃+青=白-藍(lán)-紅=綠
紫+青=白-綠-紅=藍(lán)
黃+紫+青=白-藍(lán)-綠-紅=黑
相減混色主要用于美術(shù)、印刷、紡織等，我們討論的圖象系統(tǒng)用的是相加混色，注意個(gè)要將二者混淆。
根據(jù)人眼上述的彩色視覺特征，就可以選擇三種基色，將它們按不同的比例組合而引起各種不同的彩色視覺。這就是三基色原理的主要內(nèi)容。
原則上可采用各種不同的三色組，為標(biāo)準(zhǔn)化起見，國際照明委員會(huì)(CIE)作了統(tǒng)一規(guī)定。選水銀光譜中波長為 546.1納米的綠光為綠基色光;波長為 435.8 納米的藍(lán)光為藍(lán)基色光。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，人眼的視覺響應(yīng)應(yīng)取決于紅、綠、藍(lán)三分量的代數(shù)和，即它們的比例決定了彩色視覺，而其亮度在數(shù)量上等于三基色的總和。這個(gè)規(guī)律稱為Grassman 定律。由于人眼的這一特性，就有可能在色度學(xué)中應(yīng)用代數(shù)法則。
白光(W)可由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三基色相加而得，它們的光通量比例為
ΦR：ΦG：ΦB =1：4.5907：0.0601