西北农林遥感原理与方法课件第3章 彩色基本原理

感 ●可见光 电磁辐射中能引起视觉反映的一定波
原 长范围的波段称为可见光谱或可见辐射，简称光。
理 波长范围一般为0.38μｍ～0.76μｍ。 与 ●色彩 可见光作用到人眼，刺激色觉神经而产
方 生的主观感觉称色彩。
法
可见光的波长不同，产生的色觉不同，其颜
色决定于进入人眼的可见光谱不同波长辐射的相 RS 对功率分布。
方 宜于微光视觉，不能分辨颜色和细节。
法
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ② 视觉——视觉现象
感 ●光谱效率函数V(λ)
原
人对不同波长的可见光的感受性不同，即同
理 样功率的辐射在不同的光谱段表现为不同的明亮
与 程度，通常用光谱效率函数V(λ)来表示
方 法
V(λ)＝Φλｍin／Φλ 式中: Φλｍin和Φλ分别为波长λmin（产生相同明
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ③ 颜色视觉——颜色视觉现象
感 ●辨色辨认颜色视觉正常的人在光亮条件下能感
原 受到可见光谱的各种颜色，但是看到的颜色和波
理 长的关系并不是完全固定的，随着光强的变化而
与 变化。
方
光谱上除了三点，黄(572ｎｍ)、绿(503ｎｍ)
法 和蓝(478ｎｍ)是不变颜色之外，其它颜色在光强
到黑组成的系列——灰阶表示：白、灰白、淡灰、 RS 浅灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、浅黑、黑。
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ① 可见光与色彩 ——物体的颜色
感 ●彩色物体 对入射的白光有分解能力，呈选择
原 性吸收和反射的物体。
理
彩色物体的反射光与入射光相比，光谱成分
与 有所改变，变成了与入射光各波段辐射强度比例
遥
感
第3章
原
理
彩色基本原理
与
方
法
RS
第3章 彩色基本原理
内容提要： （本章是第2章的继续)
遥 感
光与色觉
原
颜色的光学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成
理 与
颜色的表示与度量
方 重点和难点：光与色的关系与区别，颜色光
法 学合成的基本理论与方法，孟塞尔颜色系统，
RS CIE标准色度学系统。
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ① 可见光与色彩
度增加时，都略向红色或蓝色变化。
RS
对颜色的辨别能力在不同波谱段也不相同。
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ③ 颜色视觉——颜色视觉现象
感
不变颜色点
原
视 2000
理
网 膜
1000
与
照 4000 度
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ① 可见光与色彩 ——可见光
感 ●色光 可见光可以分解成各种色光，最常用的
原 分解方式是棱镜色散。
理 ●光谱色 不能被棱镜再分解的、单一波长的光
与 叫单色光（光谱色），它仅表现为一种颜色。
方
自然界中的光是各种色光的混合。
法
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉 遥 ① 可见光与色彩 ——物体的颜色 感 ●发光体 发光体的颜色由它所发出的可见辐射 原 的波长而定。 理 ●非发光体 非发光体的颜色则取决于它们对可 与 见光所固有的吸收、反射和透射性能。 方 ●消色物体 对入射的白光没有分解能力，呈无 法 选择吸收和反射的物体。消色物体的颜色用从白
虹膜
巩膜
玻璃状 液体
人眼的构造图
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ② 视觉
感
●视网膜像的形成
原
Ⅰ 物体发出的光线通过角膜、房水、晶体及
理 玻璃体，聚焦在视网膜上；
与
Ⅱ 视网膜的感光细胞接受光刺激，转化为神
方 经冲动；
法
Ⅲ 经视神经到丘脑的外侧膝状体，再传导
到大脑枕叶皮层的高级视觉中枢；
RS
Ⅳ 产生物体大小、形状和颜色的感觉。
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ② 视觉
感
●视网膜像的形成
原
视网膜成像的基本原理相似于透镜成像
理
与
方
法
RS
物体ＡＢ在视网膜上的成像
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ② 视觉——视觉现象
感
●明视觉与暗视觉
原
视觉有两重功能：明视觉和暗视觉。
理
在光亮条件下，锥体细胞能够分辨颜色和物
与 体的细节；杆体细胞只在较暗条件下起作用，适
RS
亮感觉时所需辐射量最小的波长）和λ的辐射通 量。
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ② 视觉——视觉现象
感 ●光谱效率函数V(λ)
原
光谱光效率V(λ)
理 是在特定的光度条件
与 下，当波长λmin和波 方 长λ的单色光的明亮 法 感觉相等时，二者辐
射通量之比。
RS
明视觉与暗视觉的光谱光效率
第3章 彩色基本原理
感 ●辨色区域 具有正常视觉的人的视网膜中央能分
原 辨各种颜色，这一区域称颜色区。
理
由中央向外围过渡，对颜色的分辨能力逐渐
与 减弱，直到对颜色的感觉消失，先丧失红、绿色
方 的感受性，视觉呈红绿色盲，形成红绿盲区，后
法 丧失蓝、黄色的感受性，而成为全色盲区，在盲
区只有明暗感受，颜色被看成不同明暗的灰色。
方 不同的色光，结果使物体呈现出色彩。
法
彩色感觉是物体选择吸收和反射入射光引起的，
光源颜色(色光成分)对物体颜色有很大影响
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉 遥 ① 可见光与色彩 ——彩色的特性 感 ● 色别 (Hue ) 也叫色调，指彩色的类别，是彩 原 色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的 理 辐射，在视觉上表现为各种色调 。 与 方 法
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉 遥 ① 可见光与色彩 ——彩色的特性 感 ●饱和度 (Chroma) 也叫彩度，指彩色的纯洁性， 原 表示彩色的浓淡程度。 理 与 方 法
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ① 可见光与色彩 ——彩色的特性
感
● 明度 (Value) 颜色的明暗程度，决定于发光
原 体的辐射强度和物体表面对光反射率的高低。
理
与
方
法
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ② 视觉
睫状肌
脉络膜
感 ●视觉的生理基础
视网膜
原
－－眼睛的构造 角膜
理
人眼睛是一个
视网膜
中央窝
与 前后直径大径 23
方 法
mm的似近球状体， 视轴
由眼球内容物和眼
球壁构成。
前房
水晶体
盲点 视神经
如右图
RS
3.1 光与色觉
遥 ② 视觉——视觉现象
感 ●暗适应
原
在黑暗中视觉感受性逐步增强的过程叫做暗
理 适应。照明条件改变时，眼睛可以通过一定的生
与 理过程对光的强度进行适应，以获得清晰的视觉。
方 两种生理过程：
法
瞳孔大小的变化
视网膜感光化学物质的变化
RS
第3章 彩色基本原理
3.1 光与色觉
遥 ③ 颜色视觉——颜色视觉现象