测色及计算机配色第二节

（3）颜色适应
人眼在颜色的刺激作用下，所造成的颜色视觉变 化称为颜色适应。 对某一颜色的光适应后，再观察另外一种颜色， 后者的颜色会发生变化。
颜色适应规律：
对某一颜色光适应后，再观察其他颜色，明度会降低。 饱和度变化与两颜色的色相有关。两颜色互为补色时，饱和度会提高，否则饱和度降低。
先后在两种不同的光源下观察颜色，必须考虑前一光源对视觉颜色适应的影响。
反 射 率 曲 线
反 射 率 曲 线
绿色样曲线
波 长/nm
二、颜色的特征 客观地研究颜色的特征，首先要排除干扰因素（物体形状、大 小、性 质、用途、背景等）的影响 非相关色（例如测色仪对颜色的测量，更客观）。 孟塞尔卡集是在特定背景下，以人眼的视觉观察结果为依据制定的，更接近人的感觉，但是容易受到人种、个体、情感、习惯等的影响，更主观些。
视角与颜色视觉有关系吗？ 有！
因为感受颜色的视觉细胞在
01
视网膜上的分布是不均衡的。
02
明亮条件下，人们可以分辨物体的细节和颜色。
黑暗条件下，人们只能分辨物体的大致轮廓，分辨不出物体的细节和颜色。
原因：人眼的视网膜中，有两种不同的感光细胞分别在不同条件下执行不同的视觉功能，这是视觉的二重性，或称明视觉、暗视觉特性。
无彩色（消色）：只有明度，无色相和彩度的颜色，包括白（最高）、灰、黑（最低）三种颜色。 测色学中，将理想的“白”和绝对的“黑”也归入无彩色之列。 无彩色对可见光各个波长的吸收都没有明显的选择性（图1-12所示）。
一、颜色的分类
1.无彩色
1.2 颜色的分类和特征
白色：各波长的反 射率均大于80%。 纯白——理想的完全 反射物体，反射 率为1。 黑色：各波长的 反射率均小于4%。 纯黑——理想的完全 无反射物体，反 射率为0。
三、物体的颜色 物体显示颜色的原因：对光的选择性吸收。 λ/nm R/% λ/nm
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
400
500
600
700
R/%
λ/nm
物体的色泽决定于吸收光的波长，如吸收400~420nm的光，显示黄色；吸收560nm左右的绿光，则显示紫色。
01
颜色的纯度决定于反射率曲线的形状。
—
视网膜
眼角膜
透视膜
虹 膜
光 源
瞳 孔
光 源
视觉神经
眼 睛
2°视角 1931
10°视 角 1964
2
10
人眼睛的视觉特性： 1.视角 视角为被观察对象的大小对人眼睛形成的张角。其大小决定视网膜上投影的大小。 CIE 观测者
°
°
视角α的特征： tan = A：物体面积的大小; D：物体与眼睛之间的距离。 因此，视角的大小决定于：（1）物体面积的大小； （2）物体与眼睛的距离。 距离一定，物体大，则视角大； 同一物体，距离眼睛越近，视角越大。
测色与计算机配色
壹
贰
叁
肆
伍
陆
目录
感觉是认识的开端 知识的源泉
客观世界
听觉
视觉
味觉
什么 颜色？
视觉是感觉中重要的一种 眼睛是一种高级的光学系统，能够反映外界物体的形状和颜色 人的眼睛仅对380～780nm的光波敏感 颜色视觉决定于光源（illuminant）、 物体（object）、观测者（observer）
02
物体颜色的深浅决定于反射率的高低，这与物体中的有色物质浓度和有色物质的状态、物体的表面积大小、表面性质、照明光源以及入射角大小等物理因素有关。
03
物体颜色的决定因素：
纤维材料的折光系数、织物组织等。
如：纤维中染料的多少
还原染料皂煮前后的色光变化
超细纤维不容易染深色，原因：颜色=镜面反射的白光+内部反射的彩色。表面积大，反射白光成分比例多，颜色浅。
1
2
3
1 中央窝 2 中间区或红绿盲区 3 全色盲区
—
—
—
贝措德 布吕克效应（Bezold-Brücke effect) 人的视觉对不 同波长光的颜 色辨认 精 度 不 同，除 了 黄（572nm）、 绿（503nm）、 蓝 （478nm） 外，其他波长 的颜色随光的 强度而变化。
正 常 的 穿 透 光照射至透明物体后 , 光波会穿透此物体而透射出光线。
一 般 的 传 送 方 式
透 射— 吸 收
光 的 散 射——半 透 明 物 体 光照射至半透明物体后 , 某些波长会穿透此物体 , 有些色光会散射出而无法经此半透明物体透射出。
散 射 式 的 穿 透
四、人的视觉系统
在生产和贸易过程中，如何避免视觉上的错误呢？
我们需要一种可靠评定颜色的方式,
请看“NEXT”是如何运作的？
01
02
03
颜色的数字信息
31 组反射率值
织物样品
NEXT
NEXT颜色标准
样品
光源
电子信号
光电二极管阵列
单色光镜
反射率 样品颜色的表征
NEXT
反射率数据
布样
分光光度计
NEXT
反射率数据
波谱曲线
NEXT
反射率数据
波谱曲线
R/%
λ/nm
根据色差值判断
CMC色差公式
以色差值 判断颜色的视觉差异
ΔE = 0 完美匹配 Δ E = 0.3 刚可察觉 Δ E ≤ 0.8 可接受 Δ E ≥1.2 拒绝
NEXT
R/%
R/%
λ/nm
λ/nm
色度学（colorimetry） 研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学。
555nm 绿 黄
507nm 绿
暗视觉 光谱光 视效率 V（λ）
明视觉 光谱光 视效率 V（λ）
—
4.颜色视觉 （1）颜色辨认 视网膜的颜色区（见右图） 颜色辨认(视力正常的人 可以辨认400~700nm的各种颜色） 红 700nm 640~750nm 橙 620nm 600~640nm 黄 580nm 550~600nm 绿 510nm 480~550nm 蓝 470nm 450~480nm 紫 420nm 400~450nm
01
镜面光反射 散射光反射 固定式的穿透 散射式的穿透
光照射至物体会产生:
02
观察者
观察者
高镜面光物体表面
光源
平 滑 光 泽 面
散 射 光 反 射
略 平 滑 光 泽 面
A 观察者
B 观察者
低光泽表面物体或略粗糙的物体表面
光 源
散 射 光 反 射
观察者
观察者
织物纹路表面
光 源
少量的镜面光反射效果
反射率是指在可见光谱内光照射于物体 上后所反射出的光量与标准白板反射光量的比率。 实际测试的反射率值是根据分光光度仪测量色样 与积分球壁的反射光量后, 比较并计算出的一种 数据。 色样的反射率值就如同每个人的身份证号码, 无法仿冒。
400 6.25 560 3.26 420 3.35 580 7.34 440 1.96 600 16.25 460 1.40 620 30.50 480 1.22 640 47.47 500 1.21 660 63.72 520 1.34 680 76.26 540 1.78 700 82.48
572
503
478
660
626
—
颜色对比 视场中，相邻区域的两个不同颜色的 相互影响叫做颜色对比。 每种颜色都可以在其周围诱导出其补色， 如红—绿、黄—蓝等。因此，在一种颜色的背 景上,观察另一种颜色，由于颜色对比，两颜色会相互影响，色调会向另外一种颜色的补色方向变化。如果两种颜色互为补色，则彼此加强饱和度。 观察纺织品颜色时，应避免对比效应的干扰。
01
在同一光源下观察颜色，周围还有其他颜色的光时，要考虑周围光颜色适应的影响。
02
研究颜色适应规律在实际中的意义
颜色匹配的恒定性
如果两种颜色用眼睛看来是一样的，即两种颜色相匹配。
如果两种相匹配的颜色，即使在不同的颜色适应下观察，两种颜色仍然始终一样，这种现象叫做颜色匹配的恒定性。
自然界的颜色可以简单地分为无彩色和有彩色两大类。
布满在视网膜中心处（14万~16万/mm2）。 当视角为2º时，物体像落在该处。 是判断色彩变化的感应细胞。 在日光下感应非常敏锐。
锥体细胞（约650万个）:
布满在视网膜周围。 判断明与暗变化的感应细胞。 在昏暗光源下特別敏锐。
杆体细胞（约1亿个）:
锥体细胞和杆体细胞在视网膜上的分布
3.光谱光视效率函数V(λ)
01
以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理学等学科为基础（还应包括现代工业技术）
01
以统一的标准，对颜色做定量的描述和控制。
01
第一节 光与色的基础知识 1.1 光 与 色 光 可 见 光 区 域
可见光与电磁波波长的关系
l
Cosmic rays
X 射线
UV
IR
电磁波
可见光波长范围 物理学意义：380~780nm 人的颜色视觉意义：400~700nm 比视感度 红 色480 ~560 nm 黃 色 560~590 nm
太阳
视 觉 现 象
每个人对色彩的感受不一样
错 觉 现 象
被观察物体的背景、物体的大小和形状等常常引起人们对颜色的错觉
眼 前 的 色 环 颜 色 相 同 吗?
眼 前 的 色 环 颜 色 相 同 吗?
色 彩 视 觉 测 试
色 彩 视 觉 测 试
01.
世界上超过2亿人在判别颜色时有视觉上的障碍
图1-14
2.有彩色 无彩色以外的各种颜色， 都称为有彩色 有彩色都对可见光内某一 部分波长有比较明显的吸 收（如右图）。 可以用反射率曲线表示有 彩色吸收和反射的特征。
图1-15
二、光的色散
牛頓─三棱镜色彩实验
光 源
三棱镜
白 色光
紫 青 蓝 绿 黄 橙 红
可 见 光 谱
物理学概念： 复色光：由不同波长的光组合在一起的光。 单色光：单一波长的光，如激光。
颜色测量中光的概念与物理学概念的区别：
较窄波长范围内的光（物理学中仍然认为是不同波长的光组成的复色光）在颜色测量中通常被看成是单色光。
反射率值可视为色样的身份证明文件
色样经分光测色仪器解析后, 可得到不同波长下的反射率值 (以%表示)。
λ/nm
λ/nm
R/ %
R/ %
反 射 率 曲 线
波ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 长/nm
蓝色样曲线
反 射 率 曲 线
波 长/nm
黄色样曲线
红色样曲线
波 长/nm
2.明视觉、暗视觉
界于明视觉和暗视觉之间，此时人的视觉功能最差，两种细胞均只有微弱的视觉功能。 解剖学和神经生理学证明，视网膜中存在杆体细胞 （黑暗中分辨轮廓）和锥体细胞（明亮条件下分辨颜色和细节）。间视觉也称微明视觉。 光 源 视 网 膜 的 中 央 窝 杆 体 细 胞 锥 体 细 胞
02.
超过8%的男性有这方面的障碍
03.
仅有0.5%的女性有这方面的障碍
04.
不同的测试过程会有不同的结果
人类视觉障碍率统计数据 北美 8.00% 欧洲 8.76% 西欧 9.31% 中国 6.15% 日本 4.50% 亚洲 6.00%
——
饱满 ( Fuller ) 或 稀薄 (Thinner)
较深 ( Darker ) 或 较浅 ( Lighter)
较明亮 ( Brighter ) 或 较平淡 ( Flatter )
较鲜艳 ( Brighter ) 或较暗淡 ( Duller )
饱和度高 ( More Saturate ) 或饱和度底 ( Less Saturate )