顏色的基本知識
1 顏色的分類
1.1光源色與物體色
由光源本身發(fā)出的顏色稱為光源色。
由物體接受光源照射后反射出的顏色,稱為物體色。物體色又分再為表面色和透過色兩種。
1.2知覺色
指依人們個別知覺判斷所觀測到的顏色。如:紅,橙,黃,綠,青等。
1.3心理物理色
具有光滑性質(zhì),以三刺激值X(紅),Y(綠),Z(藍(lán))加以測量而得的顏色。
2 光源色特性
2.1發(fā)光體與被照體
(1)發(fā)光體:能自行發(fā)光的物體。
(1)被照體:受外來光照射才能看見物體。
(1)透明體:光線可以穿透的物體。
(1)半透明體:光線可以部分穿透的物體。
(1)不透明體:光線無法穿透的物體。
2.2顯色性
當(dāng)以某光源照射有色彩的物體時,物體顯示出的色彩與物體在白天陰天下所顯示出的色彩的相同程度,稱為光源的顯色性。
平均顯色評價指數(shù)Ra
常用光源的平均顯色評價指數(shù)Ra之值
光源 Ra值
白熾燈 100
色評價日光燈 99
普通日光燈 86
暖白日光燈 64
水銀燈 53
高顯色金鹵燈 90
普通金鹵燈 65
納燈 27
2.3色溫
定義:色溫是用絕對溫度K來表示的.將一個能夠完全吸收入射能量的標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱,溫度升高到某一程度時,顏色開始由深紅->淺紅->橙黃->白->藍(lán)白->藍(lán),逐漸改變,利用這種光色變化的特性,將光源的光色與黑體的光色比較,我們
將相同顏色時黑體的絕對溫度,稱為光源的色溫。
冷色溫與暖色溫
光源色溫越高,光色越藍(lán),感覺越冷。當(dāng)高于5000K的色溫,稱為冷色,低于3300K的色溫,稱為暖色。
常見光源的色溫:
晴朗的天空:15,000---20,000K
薄云的天空:6,500---7,000K
正午的太陽:5,000---5,500K
日光燈:6,000---6,500K
水銀燈:5,500---6,000K
白色日光燈:3,000---4,500K
金鹵燈:3,500---4,000K
鹵鎢燈:3,000---3,500K
白熾燈:2,500---3,000K
2.4色溫,照度與人體感受的舒適度
3 表色的三屬性
有色彩的表面色有三個屬性:色相,明度和彩度。
3.1色相(H)
我們將顏色人為地分割為10個色相:R(紅),RP(紅紫),P(紫),PB(紫藍(lán)),B(藍(lán)),BG(藍(lán)綠),G(綠),GY(黃綠),Y(黃),YR(黃紅),再將每一個色相分割為10個小段,于是便可以用這些色相段來表示不同的顏色了.
3.2
在無色彩的領(lǐng)域中,把理想的黑色之明度定為0,而把理想白色的明度定為10,其間,依明暗之知覺差異分為10等分,并以數(shù)字表示。
(如:N8代表無彩色,明度為8的白色)
3.3彩度
在有色彩的領(lǐng)域中,可依其色彩的濃淡分級排列,由無色彩的彩度定為0開始,依此編號為:1,2,3,4...等,以表示彩色的濃度.
二.CIE(國際照明委員會)色度學(xué)系統(tǒng)
1 RGB系統(tǒng)
1.1基色量和三刺激值
一般而言,光源發(fā)出的光都是由許多顏色的光按一定的比例混合組成的。與用分光儀器將白光色散成多種單色光相反,人們用幾種單色光相混合,也可以得到所需要的顏色。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),所有顏色的光都可以由某三種單色光按一定的比例混合而成,而這三種光又都不可以由其余兩種混合而成。人們將這三種光稱為“三原色”。
三原色有多種選擇方法,1931年,CIE規(guī)定RGB系統(tǒng)的三原色為:
紅光(R) λ=700.0nm
綠光(G) λ=546.1nm
藍(lán)光(B) λ=435.8nm
在RGB系統(tǒng)中,等能量大白光是由三原色的光通量Fr/Fg/Fb按下列比例混合而成的:
Fr:Fg:Fb=1:4.5907:0.0601
即如果把
1lm的紅光 4.5907lm的綠光和0.0601lm的藍(lán)光相混合,就可得到光通量為5.6508lm的白光。
于是,人們定義:(R)=1lm (G)=4.5907lm (B)=0.0601lm為三原色的單位量,簡稱為基色量。
規(guī)定了基色量后,就可以將混色試驗(yàn)的結(jié)果用數(shù)學(xué)方式表達(dá)為:
F=R(R)+G(G)+B(B)
其中,F代表某種顏色的光通量,R,G,B分別表示各需要多少個(R),(G),(B)單位。
1.2色度坐標(biāo)
如果只需要顏色光的色度,而不需要光通量,則只要知道R,G,B的相對值就可以了。定義:
r=R/(R+G+B)
g=G/(R+G+B)
b=B/(R+G+B)
則這三個新量r,g,b值就只表示顏色光大的色度,稱之為色度坐標(biāo)。
r+g+b=1
2 XYZ系統(tǒng)
采用RGB系統(tǒng)時,在某些情況下,光譜三刺激值中的r‾(λ)要取負(fù)值,給計(jì)算帶來不便。于是,在1931年,國際照明委員會又規(guī)定了一個新的色度學(xué)系統(tǒng)----1931 CIE--XYZ系統(tǒng)。