第一章 光与色觉

教案2009～2010学年第一学期

课程名称印刷色彩学

授课班级印刷0801

主讲教师********

教研室(实验室) 印刷包装教研室

学院(系、部) 材料与化学工程系

使用教材刘浩学《印刷色彩学》

课程性质：

《印刷色彩学》是印刷技术专业的技术基础课，其任务是阐述光源的特性、色觉的形成、物体的光谱特性、CIE的颜色空间系统及均匀颜色空间、颜色的表达以及网点对彩色复制的影响等。

上课地点：

星期四（5，6）教实615

星期五（1，2）教实518。

教材：

刘浩学《印刷色彩学》

教学参考书：

杜功顺.《印刷色彩学》印刷工业出版社,1995.8

色彩编写组.《色彩学》科学出版社，2001.9

课程内容：

共68时（01～06，10～20）

第一章光与色觉（6学时）

第二章颜色视觉（14学时）

第三章CLE色度体系(16学时）

第四章光源的色度学6学时）

第五章色序系统（10学时）

第六章颜色测量（4学时）

第七章彩色印刷（8学时）

复习考试（4学时）

第一章光与色觉

授课学时：6学时

授课目的：

要求掌握颜色感觉形成的三大要素；可见光的定义及波长范围；及一些基本的概念；光源的光谱特性；物体的光谱特性。

熟悉视觉的感光系统；明视觉；暗视觉。

了解眼睛的生理基础；视角、视力与视场；照明条件与视觉功能的关系。

授课重点：

颜色感觉形成的三大要素；可见光的波长范围；光源的光谱特性；物体的光谱特性；

授课难点：

光源的光谱特性；物体的光谱特性。

授课内容：

第一节光与色觉

第二节物体的光谱特性

第三节视觉的生理基础

第一节光与色觉

一、可见光

1、定义

物理学角度：

光是一种电磁波，以波的形式在空气和其他物质中传播，具有波粒二象性。

光学角度：

光是指能引起人眼视觉明亮感觉的电磁辐射。

2、可见光的范围

可见光的波长范围大约在380～780 nm(400－700）（1 nm=10-6 mm=10-9 m)在整个电磁波谱中，可见光辐射只占很小的一部分。

3、可见光的划分（单色光的连续变化）

380～500nm为蓝光区

500～600nm为绿光区

600～780nm为红光区

4、单色光与复色光

不同的波长的光具有不同的颜色，且具有不同的折射系数和衍射系数。

色散：将白光分解为不同颜色排列而成的光谱，这种现象叫色散。

可见光谱：白光色散后按波长顺序排列而成的彩色光带。

光谱色：组成各种光谱单色光的颜色。

单色光：只含有一种波长而不能再分解的光。

实际上真正的单色光并不存在，由于人眼的辩别能力，平时所谓的单色光是指波长λ一定范围内的光。其范围的大小决定了色光纯性。

可见光谱内，不同波长的单色光引起人眼的颜色感觉。

红色770-650nm 橙色650-600nm

黄色600-550nm 黄绿色550-5 30nm

绿色530-500nm 青色500-460nm

蓝色460-420nm 紫色420-380nm

复色光：由多种单色光混合而成的光叫做复色光。复色光包含多种波长。

复色光与颜色：

一定成分的复色光总有一种特定的颜色与之对应；但反之，一种颜色感觉并不只对应一种光谱组合，即使两种成分完全不同的复色光也有可能引起的颜色感觉完全一样，这称作光的同色异谱现象。

课堂判断：

（1）白光是复色光。

（2）白光由红、绿、蓝三种色光组成。

（3）颜色相同，其光谱组成一定相同。

（4）光谱组成相同，其颜色一定相同。

二、光源的光谱分布

1、定义

不同波长的单色光混合形成复色光，因各单色光的能量比例不一样，即复色光的辐射能量是随波长变化的。

光谱功率分布：辐射能量随波长变化的关系。

相对光谱功率分布：光源的颜色取决于光谱分布中各单色光的相对比例，所以规定光谱分布函数中的最大值为“1”，将其归化，归化后的光谱功率分布。记S（λ）

光谱分布的特性：

在实际应用中，使用更多的是光谱分布的相对值，最大值为“1”。

（1）用光谱分布既可以表示光源的发光，也可以表示物体对光的作用。

（2）光谱分布是波长λ的函数，如S(λ)。（3）物体产生的颜色取决于光谱分布中的主要波长。

常见光谱的光谱分布：

线状光谱、带状光谱、连续光谱、混合光谱。

线光谱：单色光谱。

带状光谱：只在某几个波长处发出狭窄的光谱。

连续光谱：在整个光谱范围内发出强度不等的连续光谱。

混合光谱：连续光谱、线光谱及带光谱的组成。

判断：

1、光谱分布决定光源的颜色特性。

2、光源的光谱决定物体的颜色。

3、相同颜色的光具有相同的物体色。

思考问题

光源光谱分布曲线下包围的面积有何物理意义？

第二节 物体的光谱特性

1、物体的三种形式

自发光物体：可发出不同颜色光的发光物体。

反射物体：不透明物体，能够反射照射在上面的光。

透射物体：透明的物体，可以透过照射在上面的光。

2、物体的光谱特性

物体的光谱特性是指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。

特点：

（1）物体的光谱特性是物体自身性质决定的，相对固定。

（2）物体本身的光谱特性是产生不同颜色的主要原因之一。

一、 透明物体

1、光透射率

2、光波透射率

3、光谱密度

影响光谱密度的因素：

（1）透明物质的吸收系数，吸收系数是该物质的固有特性。

（2）透射物体的厚度。

4、透明物体的呈色的原理

透明物体的选择性吸收和透过特性是它产生颜色的物理特性。

问题：

请推导两个或以上透射物体的总光谱透射率τ (λ)和总密度D 总的表达式，并给予解释。

二、反射物体

1、光反射率

2、光谱反射率 2

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