式中，ｃ１＝２πｈｃ２＝３.７４１８×１０－１２Ｗ·ｃｍ２，称 为第一辐射常数；ｃ２＝ｈｃ／ｋ＝１.4388×104μｍ·Ｋ，称为 第二辐射常数；ｈ 为普朗克常数；ｋ 为玻尔兹曼常数；ｃ 为真 空中的光速。
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黑体的温度较低时，光 色呈橙黄色。温度升高 逐渐接近白色。继续升 高黑体的发光就略呈蓝 色。由此可知，通过黑 体所辐射出光的颜色， 可以推断出温度的高低。 依据黑体辐射光的颜色 与温度的关系，引出了 “颜色温度”概念，通常 简称为色温。
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507nm
555nm
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解剖太阳光
太阳光是白光， 它是由多种单色光混合而成的复色 光。
太阳光
10
物体的颜色
物体反射什么色光，它就是什么 颜色。物体的颜色是由它反射的色 光决定的。 物体只反射与它本身相同颜色的 光，而其它颜色的光都被它吸收。
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练
习
一
光
物体
颜色 绿色12练来自习二光
物体
颜色 黑色
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CIE标准光源
国际电工委员会（IEC）
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显色指数
在光源照射下物体的颜色会因光源的光谱分布不同 而出现差异。例如在日光色荧光灯观察到的红色物 体，再拿到低压钠灯下观察就成为酱红色。由光源的 光谱分布不同，照射物体所引起的颜色差异，正反映 了光源显色性能的差别。光源在照射物体后所引起的 颜色效果就称作该光源的显色性。 光源显色性是一个主观的定性的概念，是依据人 们对物体在光源照射下的颜色感觉，同记忆中的白 天日光照射同一物体的颜色感觉作对比来确定的。
θ1
= πI 0
一个朗伯发射面发出的总光通量等于 它的垂直发光强度乘立体角，这是一个常 用到的关系式。
Φ = πLA
Φ = πL A
M = πL
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光度学中常用的参量
名称 光通量 发光强 度 亮度 照度 出光度 定义 表示符号
Φ
dΦ dΩ
单 位 流明(lm) 坎德拉(cd) 坎德拉每平方米(cd ／m2) 勒克斯(lx) 流明每平方米(lm ／m2)
为了弥补ｘｙ所表示的色品图上存在的非均匀色差，科学 家希望寻找一个新的色差应是均匀的坐标系。１９６０年Ｃ ＩＥ确定了一个经原ｘｙ色坐标体系转换后的新的ｕ,ｖ 坐 标系，这个新的ｕ,ｖ 坐标系被称为１９６０ＣＩＥ均匀色 空间（简称为ＵＣＳ）
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色温、相关色温和光色
黑体辐射定律
1900年普朗克提出光量子假设，导出了黑体辐射公式，也称为 普朗克公式，即黑体处于绝对温度Ｔ 时，在波长λ处的光谱 能量分布为
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均匀色空间
人眼对不同颜色的识别能 力是不一样的。如对蓝色的 微小差异，人眼就能分辨， 而对绿色只有变化较大时， 才能识别。这说明人眼感觉 到的颜色差异和色品图上色 坐标的差值Δｘ、Δｙ是不 一致的，也就是说在色品图 上不同的颜色范围内，人眼 所能识别的色差距离是不一 样的. 表示某一颜色在这个椭圆范围内变化，眼睛是觉察不出 53 来的，超过了这个范围，就能分辨出颜色的变化.
33
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色
彩
混
合
同时加色法
红色+绿色=黄色 红色+蓝色=紫色 蓝色+绿色=青色 红色+蓝色+绿色=白色
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减 法 混 色
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色 度 图 上 颜 色 的 大 致 分 布
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颜色方程
三原色R*、G*、B* 、任意色C*看成是色向量， R* G* C* 相应的单位向量[R]、[G]、[B]以及[C]。 R*= R[R]、 G*= G[G]、 B*= B[B]、C* =C[C] R* B* 当颜色C* 与R[R]、 G[G]、 B[B] 混合视觉上匹配 时，则可写出颜色方程： C[C]= R[R] + G[G] + B[B] 此时称 R、G、B 为颜色C*的三刺激值。 三刺激值
和ＲＧＢ表色系统一样，在ＸＹＺ 表色系统中，色 品坐标ｘ、ｙ、ｚ与三刺激值的关系为：
光谱三刺激值 与色品坐标ｘ （λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）的关系为：
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对于一光谱分布已知为Ｐ（λ）ｄλ的光源来说，其三刺 激值可表示为： 在大多数实际应 用时，波长范围为 380nm 至 780nm ， 波 长间隔Δλ为5nm，甚 至 10nm 。 在 计 算 物 体色三刺激值时， 应尽量采用CIE标准 照明体，通常建议 使用CIE标准照明体 D65。
I θ = Lθ A cos θ
I θ = I 0 cos θ
一个亮度在各个方向上都相等的发光 面，在某一方向上的发光强度等于这个面垂 直方向上（投影）的发光强度乘以方向角的 余弦，这就是郎伯定律。
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Φ = 2π ∫ I 0 cos θ sin θdθ
θ1
θ2
Φ = πI 0 sin θ ∫
2
θ2
RGB坐标与XYZ坐标的 关系转换式
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二、 标准色度观察者
红 绿 蓝
观测角 限制屏
黑色隔板
2º
EYE
白背景
测试滤色片 试验光
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CIE1931短波部分评价过低。为此，CIE于 1964年在实验的基础上，又给出了10°大视场 的色品图和一组适合10°大视场的补充标准色 度观察者的光谱三刺激值.
50
5、在无其他光源的情况下，红色的舞台追
光灯照在身穿白上衣、绿裙子的演员身上， 这时观众看到她（ C ） A、全身都是红的；B、上衣为红色，裙子为 绿色；C、上衣为红色，裙子为黑色； D、上衣为红色，裙子为紫色。
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1.有色透明物体的颜色由它 透过的色光 决定,有色的不 透明体的颜色由它 反射的色光 决定.
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思考
“夕阳返照桃花渡,柳 絮飞来片片红”。柳絮 白如雪,岂能片片红? 你 能解释这其中的物理道 理吗?
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光度学的几个概念
1 光通量和发光强度
光通量(Φ)明确地定义为能够被人的视觉系统所 感受到的那部分光辐射功率的大小的度量，单 位是lm(流明)。
Φ = K m ∫ Φ e,λ ⋅ V (λ )dλ
7
锥状细胞： 主要分布在视网膜的中央凹，每个眼内 约有6,00万～７,00万个锥状细胞，每 一个锥状细胞连到一个神经末梢，有较 高分辨力，可以分辨光的强弱，对颜色 很敏感。锥细胞视觉称为明视觉。 杆（柱）状细胞: 分布在整个视网膜表面上，约有75,00 万～150,00万个，几个柱细胞连到同一 个神经末梢，使得分辨率比较低；主要 提供视野的整体视象，不感受颜色并对 低照度较敏感，形成具有高灵敏度的无 色觉功能的暗视觉。
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相关色温
定义：在色品图上，某一照明光源的色坐标点到黑体 轨迹线上的最近距离所对应的黑体温度，就称为该光
源的相关色温。
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ｘ、ｙ色坐标系是一个非均匀色空间，所以 由照明光源的某一色坐标点到黑体轨迹的最近 距离，不是从这点向黑体轨迹作垂直线，而是 一条有一定角度的斜线。与黑体轨迹相交的系 列斜线就称为等相关色温线，每条线上的色坐 标值尽管不同，而相关色温却是相同，都等于 该斜线与黑体轨迹交点上所对应的黑体温度。
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(2-2)
通常选取７００ｎｍ（Ｒ）、５４６.１ｎｍ（Ｇ）、４３５.８ｎ ｍ（Ｂ）作为三原色光，按色单位混合成白 光（Ｃ）。三原色的色单位Ｒ、Ｇ、Ｂ 分别为１／３，即１色单位 的白光由等量（１／３色单位） 的三原色组成。但三原色的光亮度并不相同，（Ｒ）、（Ｇ）、 （Ｂ）的光亮度（ｌｍ）之比为１∶ ４.５９０７∶０.０６０１。由此可知，Ｒ、Ｇ、Ｂ 既反映了原色 的成分，也包含了亮度的大小。
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I L E M
d 2 Φ ( dΩdA cos θ )
dΦ dA
dΦ dA
颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律
1、三原色 • 原色 ——色彩的基本色，是能混合任何 色彩的母色；即原色用可以混合产生出不同 色调、不同明度、不同彩度的任何色彩。 三原色可分为： • 色光三原色： 红、绿、蓝。 • 色料三原色：品红、黄、青。 品红
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练
习
四
光
玻璃 物体
颜色 绿色
17
练
习
五
光
玻璃 物体
颜色 黑色
18
练
习
六
光
玻璃 物体
颜色 黑色
19
练
习
七
光
玻璃 物体
颜色 绿色
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白色的物体反射所有颜色的光。 黑色的物体吸收所有颜色的光。 无色的透明物体透过所有色光
电影幕布的颜色都是什么颜色?
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小明带了一副红色墨镜上学，拿到老师发下 来的试卷发现自己的没有被批改，他问其他 同学，别人都得到了批改，小明心里想老师 是不是不喜欢我才不给我批改的啊？
13
练
习
三
光
物体
颜色 绿色
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一名演员穿着红上衣,白裙子在 舞台上表演,一束绿色的光照在 她身上,观众看到演员的上衣是 绿 ____颜色的,裙子是___颜色的 黑
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二、透明物体的颜色
透明物体透过什么色光，它就是什么 颜色。透明物体的颜色是由它透过的色 光决定的。 透明物体只透过与它本身相同颜 色的光，而其它颜色的光都被它吸 收。
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距离平方反比定律：
I E= 2 R
I E = 2 cos α R
一个发光强度为I的点光源，在距离它所处 的平面上产生的照度，与这个光源的发光强 度成正比，与距离平方成反比。
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3 亮度及朗伯定律
亮度是指单位面积上的发光强度 I 0 dI dI d 2Φ L= L= L= dA ⋅ cos θ dA dΩdA ⋅ cos θ
ｒ＋ｇ＋ｂ＝１，由ｒ、ｇ 就可在平面直角坐标图上，确定一个颜 色Ｃ 的位置，ｒ、ｇ 就称为颜色的色品坐标。由１／３色单位的 三原色混合而成的无彩色的色品坐标ｒ＝ｇ＝１／３