色度学概述
《简明心理学百科全书》《中国大百科 全书:心理学》等。与他人合著有《色 度学》是中国第一部有关颜色科学的专 著,对促进这一新兴科学领域在中国的 发展起了重要作用。
色度学
主要研究正常色觉的人的颜色视觉规律、 颜色测量的理论与技术的科学。是一门本世纪 发展起来的,以物理光学、视觉生理、视觉心 理、心理物理等学科领域为基础的综合性学科。 由于色度学的建立,颜色工作者就能以统一的 标准,对颜色做定量的描述和控制。
颜色分类和特性——彩色
彩色:黑白系列以外的所有颜色。 彩色的三种特性:明度、色调和饱和度。
色调:彩色彼此区分的特性。 光源的色调决定于辐射的光谱组成对人眼所产生的感觉。 物体的色调决定于光源的光谱组成和物体表面所反射 (透射)的各波长辐射的比例对人眼的感觉。
饱和度:彩色的纯洁性。可见光谱的各单色光是最饱和 的彩色。光谱色掺入白光成分愈多,愈不饱和。饱和度 决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。
α 为角度
兰道环
视觉功能曲线 视锐度(视力)和对比 辨认都是视觉功能的重 要指标。两者都受照明 条件的影响,并彼此相 互影响。
对比:对象与背景亮度差与背景 亮度比值。
颜色视觉
人眼可辨认的颜色
颜色随光强度而变化的现象叫做 贝楚德—朴尔克效应
只有572nm(黄)、503nm(绿)、 478nm(蓝)三点近似为直线。
方式二:颜色混合在外界发 生,然后作用到视觉器官
颜色方程
网络资料:国际照明委员会 (CIE)进行颜色匹配试验表明: 当红、绿、蓝三原色的亮度比例 为1.0000:4.5907:0.0601时, 就能匹配出中性色的等能白光, 尽管这时三原色的亮度值并不相 等,但CIE却把每一原色的亮度 值作为一个单位看待,所以色光 加色法中红、绿、蓝三原色光等 比例混合得到白光。
中间色率:任何两个非补色混合,便产生中间色,其色调决定于两颜色的相对 数量,其饱和度决定于二者在色调顺序上的远近。
代替率:相似色混合后仍相似。如果颜色A=颜色B,颜色C=颜色D,那么颜色 A+颜色C=颜色B+颜色D。代替率是非常重要的定律,现代色度学就是建立在这 一定律基础上。
亮度相加率:由几个颜色光组成的混合色的亮度是各颜色光亮度的总和。
色度学概述
华杰研发部 李家兴 2016.11
荆其诚,(1926.3.3~2008 .9.28) 是国 际著名的心理学家,是20世纪80年代 以来推动中国心理学改革开放、走向世 界的杰出代表人物。1947年毕业于台 湾天主教辅仁大学心理学。1950年获 该校人类学研究院硕士学位。 代表作品: 《现代心理学发展趋势》
颜色对比和颜色适应
颜色对比:在视场中,相邻区域的 不同颜色的相互影响叫做颜色对比。 紧盯红色背景中的白纸数分钟,出 现绿色。 互补色:红-绿;黄-蓝
颜色适应:人眼在颜色刺激的 作用下所造成的颜色视觉变化。 例:适应红光,看黄光显绿色; 适应绿光,看黄光显红色。
负后象:颜色适应的后效。例: 白背景上一小块颜色,适应后 移除出现补色。
格拉斯曼颜色混合定律是色度学的一般定律,适用于各种颜色光的相加混合。 但这些定律不适用于染料或涂料混合。染料和涂料混合是颜色光的减光过程。
颜色匹配
由三原色混合的白光与连续光谱的白光在视觉上一样,但光谱组成不 一样,称这一颜色匹配为“同色异谱”的颜色匹配。
方式一:颜色混合是在视觉 器官内部产生,如电视机
颜色方程
等能白光
网络资料:国际照明委员会(CIE)进行颜色匹配试验表明:当红、绿、蓝三原色的 亮度比例为1.0000:4.5907:0.0601时,就能匹配出中性色的等能白光,尽管这时三 原色的亮度值并不相等,但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待,所以色光加 色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合得到白光。
色觉缺陷的材料对色度学有重要参考价值, 特别当探讨颜色视觉的理论时,更不能不考虑 色觉缺陷的种种事实。
光与视觉
光:380nm-780nm波长人眼可见的电磁辐射。
光的颜色决定于 进入人眼的可见 光谱不同波长辐 射的相对功率分 布,简称相对光 谱功率分布。
两种细胞 D、E、F、G锥细胞,650万个, 集中在黄斑和中央凹3°视角范 围内,明视觉器官,能够分辨 颜色和物体细节。 A、B、C、D杆细胞,1亿个,从 中央凹逐渐增多,中央凹20 ° 处最多,暗视觉器官,适于微 光视觉,不能分辨颜色与视觉。
颜色相加原理
异常三色觉者(色弱) 二色觉者(局部色盲) 全色盲
色觉缺陷
颜色视觉理论一 杨-赫姆霍尔兹学说 1807年,根据红、绿、蓝三色混色 原理,提出视网膜三种不同视觉神 经纤维对红、绿、蓝色光的刺激产 生的兴奋程度不同的假设。不能很 好解释各种色盲现象。
颜色视觉理论二 赫林的对立颜色学说(四色学说)
三对视素的破坏—建设平衡, 可很好解释色盲问题,对三原色产 生光谱一切颜色未说明。
根据颜色环 黄和蓝可混合成白 红和绿可混合成黄
互补色:相混合产生白色或灰色的两种颜色。 颜色环圆心对边的任意两种颜色都是互补色。 颜色环上任何两个非补色相混合可以得出两色中间的混合 色。它的位置在连接两色的直线上。按重力中心定律偏向 于比重大的一方。
格拉斯曼颜色混合定律
补色率:每一种颜色都有一个相应的补色。
视觉成像:倒像。
视锐度:人通过视觉器官辨认 外界物体的敏锐程度,表示视 觉辨认物体细节的能力。在临 床医学上也叫做“视力”。
当人的视觉能够分辨视标中1 分视角的细节单位时,他的视 力为1.0
LED显示屏最佳观看距离:4.9μ大约是一个椎体 细胞的直径。就是说,在理论上,当视标的两个 细节单位相距1分视角时,便落到视网膜的两个 独立的感光细胞上,所以能够将两者区分开来。
颜色分类和特性——非彩色
颜色:非彩色和彩色。
非彩色:白色、黑色和各种灰,叫做黑白系列。 纯白:反射率为1的完全反射物体,自然界无纯白物体,氧化镁最接近。 黑色:反射率为0的完全不反射物体,自然界无纯黑物体,黑绒最接近。
明度:人眼对物体的明亮感觉,受视觉感受性和过去经验的影响。 一般亮度高,明度高。反例:黑暗中的纸比如亮环境中的墨明度高。