印刷色彩学重点不用谢我了
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印刷色彩学重点不用谢我了
一章
1、颜色视觉产生的大致过程:光源(包括自然光与人工光源)发出的光照在物体表面;物体对光选择性地吸收,反射或透射之后作用于人眼;人眼内视细胞将光刺激转换为神经冲动由视神经传入大脑,由大脑判断出该物体的颜色。
2、可见光或光(可见光辐射):能引起人眼视觉明亮感觉的电磁辐射,波长380-780 nm
3、色散:通过三棱镜或光栅等色散器件,将一束白光(或某种复色光)分解成不同颜色排列而成的光谱的现象。
4、单色光:具有单一波长或近似单一波长的光, 不同波长的单色光可以产生不同的颜色感觉
5、可见光谱:白光色散后按波长顺序排列而成的彩色光带
6、光谱色:组成光谱的各种单色光
7、复色光:各种单色光混合在一起
8、光谱功率分布(光谱分布):光源的辐射能量按波长分布的规律,是描述光源发光颜色特性的最基本方法。
光源的颜色感觉取决于光谱分布中各单色光的相对比例。
常见的光源的光谱分布:线状光谱、带状光谱、连续光谱、混合光谱(前三种的组合)。
9、相对光谱功率分布:令光谱分布函数中的最大值为“1”,或规定某个波长的值为“1”,将函数中其他波长的值进行归一化,经归一化后的光谱分布函数,记做S(λ)
10、物体的相对光谱分布是波长λ的函数,如ρ(λ),τ(λ)。
物体产生的颜色取决于光谱分布中的主要波长。
11、为什么物体会呈现出不同的颜色?
原因就在于物体自身的光学特性,物体对落在其表面的光谱成分有选择性透射、吸收和反射的特性,物体的这种特性称为物体的光谱特性。
12、布格定律:入射光I0(λ)穿过d层厚度单位的物质,辐射通量
变为Iτ(λ)
物体的光谱透射率(τ(λ)), 吸收系数或吸光系数(A(λ))
13、物体单位厚度消光系数α(λ)
14、物体的单位厚度的(光学)密度α(λ)
15、物体光谱密度
D(λ)光谱密度:厚度为d的物体对各波长光的密度。
数值越大表示该物体对入射光的吸收率越高,看上去越暗。
16、反射物体的光谱反射率:反射物体的反射光通量与入射光通量之比
17、光谱(反射)密度D
数值越大,表示该反射物体对入射光的吸收率越高,看上去越暗
18、非选择性吸收:物体表面对白光中光谱各波段的辐射能做等比吸收,则反射(或透射)光各波长的辐射能均做等量减少,而光谱组成比例不会改变。
19、反射物体对光谱成分选择性吸收和反射是它产生不同颜色的主要原因。
20、从视觉功能的角度看,整个眼球主要可分为:屈光系统、成像控制系统、感光系统。
屈光系统的作用是将物体清晰地成像在视网膜上;曝光量控制:由瞳孔实现,瞳
孔如同照相机的光圈,焦距控制:由晶状体的形状变化实现;人眼的感光系统由视网膜组成,相当于像机内的感光胶片,更类似于数字相机中的CCD光电转换器。
21、视网膜厚度约为0.1-0.5 mm,主要由三层细胞构成:视细胞层、双极细胞层、神经节细胞层三层细胞构成。
22、明视觉(锥体细胞视觉):在光亮条件下,即亮度在几个
cd/m2以上时,人眼的锥体细胞起作用,可以很好地分辨物体的颜色与细节。
暗视觉(杆体细胞视觉):在暗条件下,即亮度在百分之几cd/m2以下时,人眼的杆体细胞起作用,只有明暗感觉,不能分辨颜色和细节。
23、光谱光视效率(或视见函数):眼睛的灵敏度(明亮感觉)与波长的依赖关系。
能量相同而波长不同的光,引起人眼的亮度感觉不同。
由于人眼有明视觉和暗视觉两种视觉功能,光谱光视效率也分明、暗两种。
24、视角:物体对眼睛所形成的张角;视场:视角α所对应的圆面积;视力(视锐度):表示视觉辨认物体细节的能力。
视力(视锐度)V是以视觉所能分辨的以角度分为单位的视角的倒数。
对比度:视场中物体亮度与背景亮度差与背景亮度之比。
二章
25、三色学说:人眼视网膜上含有三种不同类型的锥体细胞,这三种锥体细胞中分别含有三种不同的视色素,分别称为感蓝、感绿、感红视色素。
优点:能充分说明混色现象;缺点:不能解释色盲。
26、四色学说(对抗颜色理论):赫林观察到颜色现象总是以红-绿、黄-蓝、黑-白成对关系出现,因而假设视网膜中有三对视素:白-黑视素、红-绿视素、黄-蓝视素。
优点:能够很好地解释色盲现象。
色盲是由于缺乏一对视素(红-绿或黄-蓝)或两对视素(红-绿和黄-蓝)的结果。
缺点:不能说明三原色能混合出一切光谱色这一现象,而这一物理现象恰恰是近代色度学的基础。
27、“阶段”学说:认为颜色视觉过程可以分为两个阶段:第一阶段:视网膜阶段,在视网膜中存在三种感色的锥体细胞,每种具有不同的光谱敏感特性和单独产生黑白反应。
第二阶段:视神经传输阶段,在视觉信息由锥体细胞向大脑的传导过程中,红、绿、蓝反应变成三对独立的神经反应:黑-白、红-绿、黄-蓝,即四色机制。
28、颜色非彩色——白色、黑色和各种深浅不同的灰色(印刷中称为中性色)。
只有一个明度特征。
可以用一个变量或数轴来表示。
彩色——白黑系列以外、具有彩色感觉的各种颜色。
有三个视觉特征:明度、色调、彩度的感觉。
29、视网膜的颜色区
视网膜不同区域对颜色的感受性不同。
具有正常颜色视觉的人在视网膜中央能够分辨各种颜色。
在同一光亮条件下,白色视野的范围最大,其次为黄蓝色、红绿色视野最小。
30、颜色恒常性:外界条件发生了一定范围的变化后,人们对物体的颜色感觉仍
保持相对不变的特性。
31、记忆色:通常把这些具有颜色恒定的颜色
32、色适应:由于环境光对眼睛的持续作用,致使眼睛对环境光产生一定的抵消作用,而使颜色视觉受影响(带有原适应色光的补色成份)的现象。
色适应包括亮度适应和颜色适应。
33、人眼感光灵敏度变化的一般规律是:感光灵敏度降低时快,即明适应所需时间短;感光灵敏度提高时慢,即暗适应所需时间长。
34、颜色适应:在明视觉状态下,视觉系统处在不同颜色的环境下造成的颜色视觉变化。
过程:人眼对某一颜色光适应以后,对适应颜色产生抵消作用,再去观察另一物体颜色时,缺少了被抵消的颜色感觉,而是带有与适应色光补色的感觉,需要经过一段时间适应后才能部分获得原有的颜色感觉。
35、颜色对比:在视场中,相邻的不同颜色产生相互影响使颜色感觉发生变化的现象。
包括明度对比,色调对比和彩度对比。
又可以分为同时对比和先后对比。
36、明度对比:相同明度的灰色,在白色背景上显得深一些,在黑背景上显得淡一些。
37、色调对比:两个不同色调的物体并置于视场中时,每一种颜
色的色调都会向着另一颜色的补色方向变化,从而增强了两种颜色色调的差异。
38、中性灰色总是向着景颜色的补色方向变化
39、负后像:当眼睛长时间注视某个颜色样品后,在撤去该颜色样品的一瞬间,在原来样品的位置上会出现于样品颜色互补的颜色感觉,再过一段时间后这个互补的颜色感觉逐渐消失。
40、颜色辨别:对于某些波长的单色光,眼睛对其的颜色感觉随光强度增加而变化。
冯·贝左尔克-布吕克效应
41、颜色混合加色法混合(色光的混合)—由色光辐射能量的个光谱组成混合得到的结果。
减色法混合(色料的混合)—混合色为一种或几种染料分别吸收掉相应光谱成分后,改变了原来光谱分布所引起的颜色感觉。
42、色光加色法(加色法或加色混合):两种或两种以上的色光相混合后得到新色光的方法。
色光的加色混合有三种形式:第一种方式,不同色光在眼睛以外的空间混合,混合光进入人眼;第二种方式,不同颜色的光以很快的频率顺序进入人眼,在眼睛内部进行混合;第三种方式,色光点很小,并且很近,眼睛不能分辨出每一个小光点,看到的是小光点混合后的效果,相对于在视网膜上的颜色混合。
43、加色混色规律:使用红、绿、蓝为三原色
红光+绿光=黄光
红光+蓝光=品光
绿光+蓝光=青光
红光+绿光+蓝光=白光
色光加色法的实质是:色光相加后,色光能量增加,颜色变亮。
44、色料减色法(减色法):色料从白光中减去一种或几种单色光,而呈现另一种颜色的方法。
45、减色混色规律:使用青、品红、黄为减色三原色
青∩品红=蓝紫色
青∩黄=绿色
品红∩黄=红色
青∩品红∩黄=黑色
色料减色法的实质是:色料的选择性吸收,使色光能量削弱。
简言之:色料相加,能量减弱,越加越暗。
46、格拉斯曼定律:1854年H.Grassman总结出颜色混合的基本规律。
主要内容:
(1)人的视觉只能分辨颜色的三种变化:明度、色相、饱和度。
(2)在由两个成份组成的混合色中,如果一个成份连续变化,混合色的外貌也连续变化。
导出补色律和中间色律。
(3)外貌相同的色光,无论它们的光谱组成是否一样,在颜色混合中具有相同的效果。
导出代替律。
(4)亮度相加定律:混合色光的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。
47、颜色混合三大定律:补色律、中间色律、代替律。
三章
48、物体颜色是视觉器官对光刺激的反应,如何将观察者的颜色感觉数字化?颜色视觉由三色产生,可以认为所有颜色都由三原色混合产生,以三原色的数量表示颜色的量。
49、颜色匹配:把两种颜色调节到视觉上相同或相等的过程。
50、三原色光相加的颜色匹配方法:调节三原色光的强度比来混合待测光的光色,当两部分的光色相同时,视场中的分界线消失,此时两部分光达到颜色匹配。
51、三原色:在颜色匹配中,用于混合产生各种颜色的三种基本颜色。
三刺激值:颜色匹配实验中,当与待测色达到色匹配时所需要的三原色的数量。
色品坐标:三原色各自在R+G+B总量中的相对比例,用符号r,g,b来表示。
r=R/(R+G+B)
g=G/(R+G+B)
b=B/(R+G+B)=1-r-g
色品图:以色品坐标r,g表示的平面图。
52、匹配等能光谱各单色光的三原色数量称为光谱三刺激值。
用符号r,g,b表示。
各波长单色光的能量都相等的光谱分布称为等能光谱。
53、CIE标准色度学系统:通过颜色匹配实验,CIE建立起一系列颜色测量和计算方法。
以两组基本颜色视觉实验数据为基础,代表人眼的光谱灵敏度:CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值1°-4°视场。
CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值大于4°视场。
54、CIE 1931 RGB三原色
等能白光E光源色品坐标:r=g=b=1/(1+1+1)=0.33
亮度:Lr:Lg:Lb=1.000:4.5907:0.0601
辐亮度:Er:Eg:Eb=72.0962:1.3791:1.0000
55、光谱三刺激值与光谱色色品坐标的关系式
56、光谱三刺激值色品坐标的意义和特点是什么?
57、光谱三刺激值和色品坐标出现负值说明什么?
对光谱色进行匹配时,由于光谱色纯度太高,用三原色不能直接匹配出需要用三原色之一加入光谱色,以降低其纯度
58、CIE1931标准色度学系统——消除负值
对CIE1931RGB系统进行数学变换
选择三个假想三原色X、Y、Z
使X、Y、Z三点形成的三角形完全包围光谱轨迹
关键是确定X、Y、Z三点
建立三条直线方程,求交点
59、X与Z只表示彩色,没有亮度,全部亮度由Y表示;
X-Z直线的确定:定义为无亮度直线(Y=0);
X-Y直线的确定:700-540 nm光谱轨迹近似是一条直线;
Y-Z直线的确定:定义为与光谱轨迹503 nm相切的直线;
60、例:根据CIE1931RGB系统中700nm处的色度坐标,计算CIE1931标准色度系统中700nm处的光谱三刺激值。
CIE1931RGB系统中700nm处的色度坐标为:
r=1,g=0,b=0。
700nm处的明视觉光谱光视效率为:V(λ)=0.0041
61、(1)色品图可用来表示所有可感知颜色的色度特性;
(2)色品图中心为白点(非彩色点);
(3)光谱轨迹上的点代表不同波长的光谱色,饱和度最高;
(4)围绕色品图中心不同的角度,颜色的色调不同;
(5 )连接400 nm与700 nm光谱坐标点的直线不是光谱色,称为紫红线;
(6)从540 nm到700 nm的光谱轨迹位于x+y=1的直线上。
62、物体三刺激值换算Yxy系统的公式为:
Y=Y
x=X/(X+Y+Z)
y=Y/(X+Y+Z)
由Yxy系统换算物体三刺激值公式为:
X=xY/y
Y=Y
Z=(1-x-y)Y/y
Y表示:亮度因素
xy表示颜色的彩色特征
63、例:已知x=0.2,y=0.25,Y=13.6
求相应的X、Y、Z
解:由定义式得
64、例:原色青印品在C光源下表面色的三刺激值为:X=21.74 Y=26.30 Z=66.28 则其色度坐标为: Y= x= y=
亮度因素Y=
65、将与样品色具有相同色调感觉的光谱色对应的波长叫作样品色的主波长,用符号λd表示。
补色波长:通过样品色的色度点作一直线经过光源P点并延长该直线与对侧的光谱轨迹相交,这一交点的光谱波长。
色纯度:表示样品色与其主波长光谱色的接近程度,以符号Pe表示。
色纯度可大致反映颜色的饱和度。
66、在印刷等彩色复制的行业中,经常遇到的问题是需要检验复制颜色的差别,要用数量来描述这种差别,简称为色差。
67、同色异谱色就是颜色外貌相同,但光谱组成不同的颜色。
同色异谱色的条件:特定的照明条件下和特定的标准色度观察者光谱三刺激值条件下的同色,才有可能具有相同的三刺激值,一旦其中某个条件改变就有可能破坏同色异谱条件。
同色异谱色又称为颜色的条件匹配。
四章
68、光源的能量辐射随波长变化的关系称为光源的光谱功率分布。
光源的光谱分布决定了光源的颜色性能。
光源的光谱分布分为:
连续光谱
带状或线状光谱
混合光谱
69、黑体又称为完全辐射体,它可以吸收一切入射的辐射。
70、当某种光源的色品(坐标)与某一温度下的黑体色品(坐标)相同时,就称此时黑体的温度为该光源的颜色温度,简称色温,用符号Tc 表示,单位为开尔文,用“K”表示。
71、例如:某光源的光色与黑体加热到绝对温度2400K所发出的光色相同时,则称此光源的色温为:
2400K
它在CIE1931色品图上的坐标为:
x=0.4862,y=0.4147
72、由于光源的色品坐标并不恰好落在黑体轨迹上,所以只能用光源与黑体轨迹最接近的颜色来确定该光源的颜色,这样确定的色温叫做相关色温。
例如:某光源的色品点最接近黑体加热到4874K时的色品点,所以就定为该光源的相关色温为4874K。
73、光源的显色性:物体在光源照明下所呈现颜色的真实性。
74、CIE规定:待测光源色温低于5000K时,用完全辐射体(黑体)作为参照标准光源;待测光源色温高于5000K时,用标准照明体D作为参照标准光源。
第五章
按色序系统排列的规则和方式可以分为两类:
1、等差别系统:相邻颜色样品按相等视觉色差改变的规则排列。
2、类似度系统:颜色样品按视觉上与某些特定原色相似的程度或含量规律排列。
其他色序系统在某种程度上是这两类的变型或混合。
孟塞尔颜色系统的特点
1、用孟塞尔明度、孟塞尔色调和孟塞尔彩度分别描述明度、色调和饱和度的感觉;
2、相邻颜色样品在明度、色调和彩度三个方向上的色差感觉相同,孟塞尔颜色系统是等差别系统;
3、孟塞尔颜色系统的变量安排与色立体类似。
二、孟塞尔颜色标号
1、彩色标号:
HV/C=色调明度值/彩度;
2、非彩色的白黑系列中性色用N表示:
N V/=中性色明度值/
3、如果需要对彩度低于/0.3的中性色作精确的标定,一般采用下面的书写方式: N V/(H,C)=中性色明度值/(色调,彩度)
在第三种情况下只用五种主要色调和五种中间色调中的一种表示,而不再细致区分。
例子: 彩色标号2.5G6.2/6.3 表示绿偏一些黄,明度中等偏亮,彩度不太高。
N 8.2/ 代表较亮的白色。
N 7.2/(R, 0.3) 代表略微有一些红色感觉的亮灰色。
NCS彩度用彩色感觉(类似度)与非彩色感觉(类似度)的比例表示;
彩色感觉与非彩色感觉的总和为100%;
彩色感觉由R-G、Y-B中的一个或两个的类似度组成;
非彩色的类似度由黑和白的总量组成。
NCS绝对颜色判断方法
之所以称为绝对颜色的判断方法,是因为这种颜色判断方法与具体的观察条件无关,仅反应当前条件下的颜色感觉:
(1)确定颜色的色调判断颜色感觉中含有四个彩色纯色的比例,如:30%的黄与70%的红,记做Y70R;
(2)判别该颜色中含彩色(C)和非彩色感觉的比例,如80%的彩色,20%非彩色的感觉。
(3)判断非彩色成分中白(W)和黑(S)分别所占的比例,如非彩色中50%为白,50%为黑因此黑度为:20%×50%=10%
(4)最后得到颜色标号为:1080-Y70R 从标号可以立刻说出颜色的感觉特征第
(2)与(3)步可以合在一起,直接判断非彩色中的黑与白色的比例。
注意:NCS 规定,任何一种颜色所含的原色总量为100,即白度(W)+黑度(S)+彩度=100,而彩度=Y+R+B+G 其中至少有两个原色为0。
例如,上例中的绿度和蓝度为0,黄度Y =80%×30%=24%红度R =80%×70%=56%。
印刷色谱的特点:
按CMYK 网点面积组合的规律排列
以CMYK 网点面积的值为颜色命名
一般不与CIE 系统直接对应
各网点面积色块的颜色与具体的印刷条件有关
第六章
在印刷行业中,规定采用重直照明、透射方向测量;与实际观察透射样品
的条件相一致。
光电色度计组成:光源、校正滤色片、光电响应器件4.油墨性能的密度表示色纯度百分比=(DH-DL)/DH*100%
色偏百分比=(DM-DL)/(DH-DL)*100%
含灰量百分比=DL/DH*100%
色强度=DH
色效率=((DH-DM )+(DH-DL ))/2DH*100%
第七章
因此任何彩色复制过程都可以分为两部分:
1、颜色的分解:对应颜色信息的输入;
2、颜色的合成:对应颜色刺激的输出。
一般来说,颜色分解过程(输入)使用RGB 颜色;
印刷复制要使用CMYK 颜色油墨;
RGB 颜色不能直接印刷;
RGB 颜色必须转换成CMYK 油墨的比例才能印刷;
RGB 到CMYK 的转换过程称为分色。
调幅加网三要素:加网线数、网点形状、加网角度
方形网点(50%)、圆形网点(75%)、菱形网点(35%、65%)一般情况,通常将黄、品、青、黑色版分别安排为0°、15°、75°、和45° 调频加网:
网点的大小和形状相同,且不变;
网点没有排列的规则;
依靠网点个数的多少改变印刷在纸上的墨量,因而控制颜色;
因此称为调频加网(FM ),又称为随机加网。
消除了“龟纹”的产生。
二、纽介堡方程
对于调幅和调频网点,n 种颜色的二值印刷在承印物上可以形成2n
()()()
()()()()()()λρλλλλλρλρλλs s ρ0ρs s
0?===φφφφφφ
种颜色;
三种颜色在纸上叠印形成8种颜色;
这8种颜色称为纽介堡基色。
8种纽介堡基色:黑、白、黄、品、青、红、绿、蓝。
1、三色印刷的纽介堡方程
fi 为迪米谢尔系数,是个原色油墨网点面积率的函数。
2、四色印刷的纽介堡方程实际油墨不是理想油墨,等量三原色不能形成真正的黑;实际油墨叠印的黑色偏红,密度不够高;增加黑色油墨可以弥补油墨的缺陷,增加图像密度范围;
因此实际印刷采用4色。
1)黑版的作用
1、增加图像的复制密度范围;
2、在图像中起到骨架的作用,起到控制明度的作用;
3、减少彩色油墨的用量,降低叠印率;
4、有利于提高印刷速度;
5、容易实现灰平衡;
6、减小套印不准确的影响。
2)增加黑版的方法
底色去除(UCR)与灰成份替代(GCR)
3)四色印刷的迪米谢尔系数
对于3色印刷,k =0,n=3,只有前8项;
对于4色印刷,k ≠0,n=4,共有16项.
1、底色去除(Under color removal )UCR :
用单色黑油墨在图像暗调区域部分代替彩色油墨印刷的灰色,对应着短调的黑版。
2、灰色成分替代(Gray component replacement )GCR :
用单色黑油墨部分代替彩色油墨印刷的灰色,对应着长调的黑版。
如果全部代替彩色油墨印刷的灰色,则称为非彩色结构(Achromatic Color Construction,简称ACC) 。
也有人将它形象地称为“二色加黑”工艺。
4)灰平衡
理想三原色条件下,等量的三原色可以产生灰色;
不理想的三原色不能使用等比例的三原色数值;
使用适当比例的三原色,从高光到暗调复制出不同深浅的非彩色,就说达
到了灰平衡,所使用的数据为灰平衡数据。
灰平衡是彩色印刷的基础。
影响印刷品颜色的主要因素:
1、准确的分色数据
2、印刷的压力
3、水-墨平衡关系
4、各原色墨的墨量(实地密度)
5、网点扩大值的控制
i i i BK BK B B G G R R C C M M Y Y W W i i i BK BK B B G G R R C C M M Y Y W W i
i i BK BK B B G G R R C C M M Y Y W W Y f Z f Z f Z f Z f Z f Z f Z f Z f Z Y f Y f Y f Y f Y f Y f Y f Y f Y f Y X f X f X f X f X f X f X f X f X f X ?=+++++++=?=+++++++=?=+++++++=∑∑∑===8181 8
1
6、印刷色序
色彩管理系统基本概念:
设备的颜色值
颜色感觉值
与设备相关的颜色空间
与设备无关的颜色空间
五、色彩管理的步骤
色彩管理系统一般分为三个部分:
校准Calibration);
特性化(Characterisation,建立设备Profile文件);
颜色转换(Conversion)。