颜色光学原理及色差评价方法
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电子信号
Ⅰ-颜色光学发现的意义
反射率数据
布样
分光光度计
第 12 页
反射率数据
Ⅰ-颜色光学发现的意义
波谱曲线
R/%
反射率数据
第 13 页
λ/nm
波谱曲线
Ⅰ-颜色光学发现的意义
根据色差值判断
R/%
λ/nm R/%
CMC色差公式
λ/nm
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
第 32 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
第 33 页
% REF反LEC射TAN率C/E%
Ⅱ--颜色光学基础知识
100.00
90.00
80.00
70.00 60.00
绿色样曲线
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
400
450
500
550
600
650
700
第 34 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
偏红
Ⅰ-颜色光学发现的意义
A、色相对比：色相随背景变化。如图，同一种橙黄在深红中比 在明黄中显得明亮
第6页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
B、明度对比：明度随背景变化。如图，同样的灰色放在黑纸和白纸上， 黑底上的灰显得亮了，白底上的显得暗了些
第7页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
C、纯度对比：无彩的灰色与鲜艳的颜色并列放时，灰色显得更灰， 鲜艳的颜色显得更鲜艳
比视感度
第 17 页
2、光癿色散 光源
第 18 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
紫 蓝 青
绿 可见光谱
黄 橙 红
三棱镜
牛頓─三棱镜色彩实验
Ⅱ--颜色光学基础知识
3、物体的颜色 物体显示颜色的原因：对光的选择性吸收。
R/%
R/%
第 19 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
反射率曲线
蓝色样曲线
第 20 页
波 长/nm
第8页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
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,例如：
第9页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
颜色癿数字信息 NEXT颜色标准
31 组反射率值
第 10 页
织物样品
Ⅰ-颜色光学发现的意义
反射率
样品颜色的表征
光源
第 11 页
单色光镜
样品
光电二极管阵列
500
600
Байду номын сангаас700
λ/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
丌同颜色癿反射曲线
若反射率高于 100，则代表 其中有荧光成 份或者有光致 发光染料
第 25 页
Ⅱ--颜色光学基础知识 4. 颜色三属性
无论是客观癿测试（仪器测量），还是主观癿观察（目光观察），共同 癿研究结果是：自然界癿所有颜色可以用： 明度（lightness） 色相（hue） 饱和度（saturation）
颜色光学原理及色差评价方法
Contents
Ⅰ—颜色光学发现的意义 Ⅱ--颜色光学基础知识 Ⅲ--CIEXYZ表色系统 Ⅳ—色差及色差计算
Ⅴ—颜色色差的表述及评价
第2页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
太深
标准样
第3页
太浅
Ⅰ-颜色光学发现的意义 标准样
较暗
第4页
较亮
Ⅰ-颜色光学发现的意义 标准样
偏绿
第5页
三个属性来描述。
第 26 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
颜色的三维空间描述
明度
色相
H*
第 27 页
明L*暗 鮮艷C*度
颜色空间
Ⅱ--颜色光学基础知识
L*
h
C*
ＣＩＥＬab系统
第 28 页
Ⅱ--颜色光学基础知识 颜色的三维空间描述
明度 明亮或暗淡
色度 浓或淡
色相 红或黄
第 29 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
第 37 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
% REF反L射E率C/T%ANCE
100.00
90.00 80.00 70.00
绿色样反射率曲线
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00 10.00
0.00
400
450
500
550
600
650
700
波 长/nm
第 38 页
Weak
第 39 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
彩度
彩度是指颜色偏离同明度 的中性灰色的程度。
Strong 彩度低的颜色称为灰，彩度 高的颜色称为艳。
Ⅱ--颜色光学基础知识
明度、色相、饱和度三者之间 不是简单的线性关系。
例如明度决定颜色的浓淡；而饱和度 和颜色的鲜艳度有关。但是鲜艳度不能代 表饱和度，因为饱和度是色度学概念，是 客观的；而鲜艳度则是主观的，受精神和 心理因素影响较大。
Ⅱ--颜色光学基础知识
反 射 率 曲 线
黄色样曲线
第 21 页
波 长/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
反射率曲线
红色样曲线
第 22 页
波 长/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
反射率曲线
绿色样曲线
第 23 页
波 长/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
第 24 页
R/%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
400
第 14 页
以色差值
判断颜色的视觉差异
Contents Ⅰ--颜色光学发现的意义
Ⅱ--颜色光学基础知识 Ⅲ-- CIEXYZ表色系统
Ⅳ–色差及色差计算 Ⅴ—颜色色差的表述及评价
第 15 页
1、可见光区域
Ⅱ--颜色光学基础知识
光与电磁波的 关系
第 16 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
可见光波长范围 物理学意义：380~780nm 人的颜色视觉意义：400~700nm
颜色的第一维度—— 明度
第 30 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
明度指颜色癿亮度。它癿大小范 围是从0（纯白）到10（纯黑） 。明度变化通常用偏亮和偏暗迚 行描述，彩色光癿亮度越高，人 眼就越感觉 明亮。在物理上表 现为物体表面癿光反射率越高， 明度就越高。 如下：
第 31 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
颜色的第二维度——色相
第 40 页
Contents Ⅰ--颜色光学发现的意义
Ⅱ--颜色光学基础知识 Ⅲ--CIEXYZ表色系统
Ⅳ–色差及色差计算 Ⅴ–颜色色差的表述及评价
第 41 页
CIE
Ⅲ--CIEXYZ表色系统
CIE是一个国际性的组织, 其最主要的工作是研究颜 色的科学表达以及彼此之间的色差 比 色方法,也从事照明体的研究工作。
色相是颜色的一种属性， 依据它我们可区分出红、 绿，黄、蓝等颜色。用偏 红、偏黄、偏绿或偏蓝等 术语进行沟通，如下：
第 35 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
颜色癿第三维度—— 饱和度
第 36 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
饱和度是指彩色癿纯度（纯洁度）。 可见光中癿单色光是最饱和癿彩色，饱和度为1。 单色光中掺入白光成分越夗，饱和度就越低。 物体色癿饱和度决定于该物体表面反射光谱癿选 择程度。对光谱某一较窄波段癿反射率越高，而对其 他波长无反射戒反射率很低，表明有很高癿光谱选择 性，这一颜色癿饱和度就越高。
Ⅰ-颜色光学发现的意义
反射率数据
布样
分光光度计
第 12 页
反射率数据
Ⅰ-颜色光学发现的意义
波谱曲线
R/%
反射率数据
第 13 页
λ/nm
波谱曲线
Ⅰ-颜色光学发现的意义
根据色差值判断
R/%
λ/nm R/%
CMC色差公式
λ/nm
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
第 32 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
第 33 页
% REF反LEC射TAN率C/E%
Ⅱ--颜色光学基础知识
100.00
90.00
80.00
70.00 60.00
绿色样曲线
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
400
450
500
550
600
650
700
第 34 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
偏红
Ⅰ-颜色光学发现的意义
A、色相对比：色相随背景变化。如图，同一种橙黄在深红中比 在明黄中显得明亮
第6页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
B、明度对比：明度随背景变化。如图，同样的灰色放在黑纸和白纸上， 黑底上的灰显得亮了，白底上的显得暗了些
第7页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
C、纯度对比：无彩的灰色与鲜艳的颜色并列放时，灰色显得更灰， 鲜艳的颜色显得更鲜艳
比视感度
第 17 页
2、光癿色散 光源
第 18 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
紫 蓝 青
绿 可见光谱
黄 橙 红
三棱镜
牛頓─三棱镜色彩实验
Ⅱ--颜色光学基础知识
3、物体的颜色 物体显示颜色的原因：对光的选择性吸收。
R/%
R/%
第 19 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
反射率曲线
蓝色样曲线
第 20 页
波 长/nm
第8页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
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,例如：
第9页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
颜色癿数字信息 NEXT颜色标准
31 组反射率值
第 10 页
织物样品
Ⅰ-颜色光学发现的意义
反射率
样品颜色的表征
光源
第 11 页
单色光镜
样品
光电二极管阵列
500
600
Байду номын сангаас700
λ/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
丌同颜色癿反射曲线
若反射率高于 100，则代表 其中有荧光成 份或者有光致 发光染料
第 25 页
Ⅱ--颜色光学基础知识 4. 颜色三属性
无论是客观癿测试（仪器测量），还是主观癿观察（目光观察），共同 癿研究结果是：自然界癿所有颜色可以用： 明度（lightness） 色相（hue） 饱和度（saturation）
颜色光学原理及色差评价方法
Contents
Ⅰ—颜色光学发现的意义 Ⅱ--颜色光学基础知识 Ⅲ--CIEXYZ表色系统 Ⅳ—色差及色差计算
Ⅴ—颜色色差的表述及评价
第2页
Ⅰ-颜色光学发现的意义
太深
标准样
第3页
太浅
Ⅰ-颜色光学发现的意义 标准样
较暗
第4页
较亮
Ⅰ-颜色光学发现的意义 标准样
偏绿
第5页
三个属性来描述。
第 26 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
颜色的三维空间描述
明度
色相
H*
第 27 页
明L*暗 鮮艷C*度
颜色空间
Ⅱ--颜色光学基础知识
L*
h
C*
ＣＩＥＬab系统
第 28 页
Ⅱ--颜色光学基础知识 颜色的三维空间描述
明度 明亮或暗淡
色度 浓或淡
色相 红或黄
第 29 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
第 37 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
% REF反L射E率C/T%ANCE
100.00
90.00 80.00 70.00
绿色样反射率曲线
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00 10.00
0.00
400
450
500
550
600
650
700
波 长/nm
第 38 页
Weak
第 39 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
彩度
彩度是指颜色偏离同明度 的中性灰色的程度。
Strong 彩度低的颜色称为灰，彩度 高的颜色称为艳。
Ⅱ--颜色光学基础知识
明度、色相、饱和度三者之间 不是简单的线性关系。
例如明度决定颜色的浓淡；而饱和度 和颜色的鲜艳度有关。但是鲜艳度不能代 表饱和度，因为饱和度是色度学概念，是 客观的；而鲜艳度则是主观的，受精神和 心理因素影响较大。
Ⅱ--颜色光学基础知识
反 射 率 曲 线
黄色样曲线
第 21 页
波 长/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
反射率曲线
红色样曲线
第 22 页
波 长/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
反射率曲线
绿色样曲线
第 23 页
波 长/nm
Ⅱ--颜色光学基础知识
第 24 页
R/%
100
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400
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以色差值
判断颜色的视觉差异
Contents Ⅰ--颜色光学发现的意义
Ⅱ--颜色光学基础知识 Ⅲ-- CIEXYZ表色系统
Ⅳ–色差及色差计算 Ⅴ—颜色色差的表述及评价
第 15 页
1、可见光区域
Ⅱ--颜色光学基础知识
光与电磁波的 关系
第 16 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
可见光波长范围 物理学意义：380~780nm 人的颜色视觉意义：400~700nm
颜色的第一维度—— 明度
第 30 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
明度指颜色癿亮度。它癿大小范 围是从0（纯白）到10（纯黑） 。明度变化通常用偏亮和偏暗迚 行描述，彩色光癿亮度越高，人 眼就越感觉 明亮。在物理上表 现为物体表面癿光反射率越高， 明度就越高。 如下：
第 31 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
颜色的第二维度——色相
第 40 页
Contents Ⅰ--颜色光学发现的意义
Ⅱ--颜色光学基础知识 Ⅲ--CIEXYZ表色系统
Ⅳ–色差及色差计算 Ⅴ–颜色色差的表述及评价
第 41 页
CIE
Ⅲ--CIEXYZ表色系统
CIE是一个国际性的组织, 其最主要的工作是研究颜 色的科学表达以及彼此之间的色差 比 色方法,也从事照明体的研究工作。
色相是颜色的一种属性， 依据它我们可区分出红、 绿，黄、蓝等颜色。用偏 红、偏黄、偏绿或偏蓝等 术语进行沟通，如下：
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Ⅱ--颜色光学基础知识
颜色癿第三维度—— 饱和度
第 36 页
Ⅱ--颜色光学基础知识
饱和度是指彩色癿纯度（纯洁度）。 可见光中癿单色光是最饱和癿彩色，饱和度为1。 单色光中掺入白光成分越夗，饱和度就越低。 物体色癿饱和度决定于该物体表面反射光谱癿选 择程度。对光谱某一较窄波段癿反射率越高，而对其 他波长无反射戒反射率很低，表明有很高癿光谱选择 性，这一颜色癿饱和度就越高。