颜色视觉 理论概述
THE EFFECT OF SIZE ON PERCIEVED COLOR
在视网膜上有三种形式的锥体细胞受到光的刺激就产生 红、绿、蓝三种色觉:
支持三原色学说的实验 1. 眼底反射分光光度实验
2. 显微分光光度实验 3. 锥体细胞感受电位光谱感度实验
1801 - 1860
Thomas Young - Herman von
X rays Cosmic rays
White light can be dispersed into a spectrum with the aid of a prism
166 6
White Light
700 nm
The spectrum
400 nm
牛頓 - 三菱鏡之色彩實驗
1666
光源
VIOLET INDIGO
该假定视网膜上有三种化学物 质,由于它们的破坏或再合成 产生6种不同的色觉和规律:
1. 白--黑 是对立的 破坏-白 重合成-黑 2. 红-绿 是互补的 破坏-红 重合成-绿 3. 黄-蓝 是互补的 破坏-黄 重合成-蓝
1878
Ewald Hering
相對的色彩理論
4
0
THE EFFECT OF SIZE ON PERCIEVED COLOR
2. 他的三种对立光化学物质在视网膜光感受水 平一级始终没有得到解剖学的实验证实。
4.阶段学说
THE EFFECT OF SIZE ON PERCIEVED COLOR
阶段学说认为:
颜色视觉过程是分阶段的,包括三原感受、四色 传导和中枢处理三个阶段。
THE EFFECT OF SIZE ON PERCIEVED COLOR
Saunderson approch
Thickness
Light effect on different objects
TraБайду номын сангаасsparent
Opaque colored
Translucent
Transparent colored
Light effect on different objects
a spectrophotometer
LIGHT SOURCE
MONOCHROMATOR
DETECTOR
SAMPLE
LENS
ANALOG to DIGITAL CONVERTER
an integrating sphere d/8
specular port
specular illumination
The color difference over a black backing is the transparency
Color strengh
Concentration ratio in white letdown
R %
B
simplified calculation
weighted K/S Sum
to monochromator
8º 8º
D65 filter
light source
coating inside
sample
spectral curves
This graph shows the percentage of light reflected by the apple at each wavelength.
Beer Lambert law transparent
directed light beam
CIBA multiflux theory model based on the exact theory of light transfer
K/S
Kubelka Munk (1-r)2/2R Diffuse light beam
–A –C – CWF – D65 – F11 – TL83 – ms ILL – UL3000
- 鎢絲燈光源 - 平均太陽光源 - 冷白冷白荧光燈光源 -平均太陽光源 - TL84 三基色荧光燈光源 - TL83三基色荧光燈光源 -英國瑪莎專用照明 - 美國商店照明
the same object has different colors under different lights
四色传导:
锥体细胞兴奋刺激在向视觉中枢传导过程中符合 E.Hering的四色学说;
在神经兴奋由锥体细胞感受器向视觉中枢的传导 过程中,这三种反映又重新组合,结果产生三对 对立的神经反应,既红或绿、黑或白、黄或蓝的
反映。
THE EFFECT OF SIZE ON PERCIEVED COLOR
中枢处理:
color depends on the light source
Colour matching functions
Spectral sensitivity of the human eye
Z
YX X
400
500
600
700
混色理論 加 法 混合
色彩加法性
紅色光 & 綠色光
色彩加法性
紅色光 & 綠色光
大脑视觉皮质中枢把由视神经纤维传来的神经冲 动根据已有的颜色经验进行处理,引起对颜色的
心理感受;颜色心理感受的最常用描述是: 色相、明度和彩度;上述描述被称之为的颜色视
觉的三属性。
1st. dimension of color = the hue
2nd. dimension of color = the lightness
Black (full absorption) Transmission in relation with the tickness
Kind of reflection
High gloss surface incident beam = reflected beam
embossed surface = Diffuse scattering
Color strengh in % =
A
A
K/S sample x 100 K/S Standard
B
A higher reflectance curve = weaker than B
how materials modify light
diffuse specular reflection
regular specular reflection
Fine particles Strong absorption Small scattering High transparency
Absorbed transmission
Coarse particles Small absorption Strong scattering Bad transparency
3rd. dimension of color = the saturation
光源
光源
SPECTRAL POWER DISTRIBUTIONS
250
200
E
N 150
E
D65
A
100
R
G 150
Y
100
50
400
540
700
ENERGY
功率分布光源相对
A D65
400
700
光源的色温
CIE Illuminants
100%
%R
400n
700nm
six concentrations of blue
The shape of this spectral curve is characteristic
100
of a particular colorant
75
50
25
0
400 nm
2 5 10 20 40 60
700 nm
scattering
internal reflection
refraction
absorption
transmission
light - object interaction
An apple absorbs violet and green light while reflecting orange and red light.
• 色料在色彩減法性中有 吸收性 與 散射 性.
色彩減法性
洋 紅色
色 彩 減 法 混合
洋紅色 & 黃 色
Subtractive Mixing - Colorants
• Subtractive Primary Colors
颜色物体
Different mathematical Models
log1/T
表色系统
Color space
L*
h
C*
available for CIELab System
色卡
• 色卡
混色系统 CIE混色系统
三刺激值
•X
紅
R
•Y
綠
G
•Z
藍
B
公式化的條件
人眼三刺激值 x,y,z, 小三刺激值 X,Y,Z, 大三刺激值
A
500
400
C
Rel. Power
300 200 100
0 400
500
600
700
Wavelength [nm]
D65 F2 F11
光 源 & 照明體
光源
250
200
E N 150 E
100
R G 150 Y
100
50 300
540
700
照明體
照 明 體 - 光經分光解析後而獲得到的數據