3第四章光源及其颜色特性
第三、四章颜色的配色定律
international
配色技术
Tinting Technology
Color
international
第三章 色光加色法
可见光波长范围：380-780nm
➢ 红色(R) ➢ 橙色(O) ➢ 黃色(Y) ➢ 绿色(G) ➢ 青色(C) ➢ 蓝色(B) ➢ 紫色(V)
- 780 to 630 nm - 630 to 600 nm. 红光(600－700 nm ) - 600 to 570 nm. - 570 to 500 nm. 绿光(500－570 nm ) - 500 to 470 nm. - 470 to 420 nm. 蓝光(400－470 nm ) - 420 to 380 nm
绿光G＋蓝光B＝青光C
2、色光加色法 按红、绿、蓝原色光的加色混合
原理生成新色光的方法。 色光相加，能量增加，越加越亮。
蓝光＋ 绿光＋ 红光＝ 白光
互补色： 任何两种色光混合后得到白光，这两种
色光就称为互补色光。
中间色：任意两种非补色光混合产生的色光。
红光
绿光
蓝光
红光
黄光
青光
品红光
3、色光加色法的应用
M
B
C
2)复色形成规律 复色：三种原色料混合得到的颜色。
①三种原色料等量混合，可得到黑色或灰色
2)复色形成规律
②三种原色料不等量混合，可得到一系列复色
品红 黄 青 品红 黄 蓝
红
绿蓝
红绿
古
橄
紫铜榄红源自色色色复色比间色和原色明度降低、颜色暗淡。
2)复色形成规律
②三种原色料不等量混合，可得到一系列复色
2、色料的三原色(三原色料）
光源的特性和应用
光源的特性和应用一、光源的分类光源是产生光的物体。
按照光源能够产生的光的特性，光源可以分为自发光源和非自发光源。
1、自发光源自发光源是指能够自己产生光的物体，如太阳、电灯、荧光材料等。
自发光源在物质组成中一般都含有光源产生的能级结构，光源吸收外界能量后在系统激发、跃迁，然后产生辐射的能力。
2、非自发光源非自发光源是指需要外界光源照射后才能发光的物体，如白纸、绿色荧光棒等。
非自发光源能够散发光的能力主要来自于外部光源激发后的荧光效应，因此非自发光源可以称为荧光体。
二、光源的特性和物理规律1、能量和频率关系光源的频率与波长呈反比例关系，光的能量与频率成正比例关系，因此能够产生较高频率（短波长）的光源，其能量也相应较高。
这是光源特性中最基本的物理规律。
2、温度和辐射特性关系所有的物体都会发出光线，光的颜色和亮度受物体的温度影响。
随着物体温度升高，它会发射更多的光子，其中较多的是较高频率的光子，这些光子对应的光线颜色是暖色调，例如在高温下铁器的颜色会变得光亮，发出黄色、橙色等暖色调光线。
3、色彩特性和光谱分布规律光源的亮度、颜色和光谱分布与其光源的能级结构、形态和材质密切相关。
比如白炽灯泡、氖灯、LED等不同的光源对应了不同的能级结构和材质选择，在对应颜色和光谱分布上也可能产生不同的表现，同时也影响着其应用效果。
三、光源的应用随着现代科技和工业的发展，光源已经成为人类生活和工作中不可或缺的重要物件，应用频繁涉及科技照明、照相、色谱分析、光学传感器等多个领域。
1、科技照明科技照明是利用不同种类、色彩和亮度的光源来照明，以满足人类生产、生活和科技进步的要求。
光源的选择要考虑照明需求，如光照等级、色彩度、显色指数、色温、光衰、稳定性等多个因素。
2、照相照相领域则包括了各种照相机、摄像机、扫描仪等器械中的光源应用，其中重要的是人像摄影和商品广告摄影。
常用的光源有天然光和白炽灯等。
3、色谱分析色谱分析技术是一种分析化学中常用的方法。
第四章 光现象知识点
第四章光现象知识点一、基本概念、规律等知识点1.光源：能够发光的物体叫光源。
自然光源：巨大的自然光源是太阳，萤火虫，磷火等。
人造光源：各种灯泡等。
2.光的直线传播：光在同种、均匀、透明物质中沿直线传播。
”3.光线：表示光的传播方向的带箭头的直线。
4.光沿直线传播的应用：激光准直：用激光器发出激光，光在空气中沿直线传播，保证掘进方向不变；检查队列是否排直，路旁电杆是否直，打靶瞄准时要“三点一直线”等。
5.用光的直线传播解释光现象：A．影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域，便形成影子。
B．日食、月食的成因6.光的传播速度：光在真空中的传播速度c=3×108米/秒。
7.光的反射：光传播到两种不同物质的分界面时，有一部分会被反射，仍在原来的物质中传播。
这种现象就是光的反射现象。
相关名词：入射点（O）：光线射到镜面上的点。
法线（ON）；通过入射点，垂直于镜面的直线。
入射角（i）：入射光线与法线的夹角。
反射角（r）：反射光线与法线的夹角。
8.光的反射定律：反射光线入射光线与法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。
9.镜面反射和漫反射都遵守反射定律镜面反射：平行光照射到平面镜上，被平面镜反射后仍然是平行光，这种反射叫做镜面反射。
漫反射：平行光照射到凸凹不平的物体表面上，被反射后的光线向各个方向反射，这种反射叫做漫反射。
所以能使我们从各个方向看到物体。
10．平面镜：日常生活中用的镜子表面都是平的，叫平面镜。
11.平面镜成像的特点：像和物到镜面的距离相等，像和物大小相等，像和物体的连连线与镜面垂直。
12．平面镜的应用：如照镜子，商店里墙上的平面镜；练功房中的大平面镜；如香港汇丰银行大楼上的平面镜阵列，人防工程路口的平面镜；牙科医生用的小平面镜；潜望镜。
13. 球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫做球面镜。
凸面镜：用球面的外表面作为反射面的镜子叫做凸面镜。
常用电光源的种类及特性
常用电光源的种类及特性电光源是指以电能为能源，通过产生并控制电流，将电能转换为光能的装置。
常用的电光源主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
下面将逐一介绍它们的特性。
1.白炽灯白炽灯是最早、最常见的一种电光源。
它的主要特性有以下几个方面：(1)光谱分布广：白炽灯的光谱连续，没有明显的颜色间断，能够辐射出几乎全息光谱，所以它的颜色还是相对较真实的。
(2)显色性好：白炽灯的显色指数比较高，通常在80左右，能够较好地还原物体的真实颜色。
(3)色温较低：白炽灯一般色温在2000K至3000K之间，发出的光线呈现暖黄色调，使人感到温暖、舒适。
(4)能效低：白炽灯的能效比较低，只有5%至10%，大部分的电能转化为热能散失掉了。
2.荧光灯荧光灯是一种以荧光粉为发光层的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：荧光灯的能效要比白炽灯高出很多，一般在20%至30%。
(2)色温变化大：荧光灯的色温范围较广，从2700K至6500K都有，可以在不同环境下调节其光色。
(3)光度下降快：荧光灯的亮度会随着使用时间的增长而逐渐降低，所以需要定期更换荧光灯管。
(4)启动时间较长：荧光灯的启动需要一定的时间，一般在几秒至十几秒钟之间，会比较慢。
3.LED灯LED（Light Emitting Diode）灯是一种最新的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：LED灯的能效远高于白炽灯和荧光灯，可以达到30%以上。
(2)色彩丰富：LED灯可以发出多种颜色的光，可以通过调节电流和控制荧光粉的类型来实现。
(4)响应速度快：LED灯的响应速度非常快，可以瞬间达到最大亮度。
(5)焦点可调：LED灯可以通过光路设计来调节光的焦点，实现照明的不同需求。
总之，白炽灯、荧光灯和LED灯是常用的电光源，它们各自具有不同的特性和应用场景。
白炽灯适用于需要温暖舒适光线的场所；荧光灯适用于对高能效要求较高的场所；而LED灯则适用于对高能效、长寿命、灵活性要求较高的场所。
八年级物理上册“第四章 光现象”必背知识点
八年级物理上册“第四章光现象”必背知识点一、光源1. 定义：能够发光的物体叫做光源。
2. 分类：天然光源：如太阳、萤火虫等。
人造光源：如电灯、蜡烛、油灯等。
需要注意的是，月亮本身不发光，它反射太阳光，所以不是光源。
3. 光源的类型：按不同标准可分为天然光源与人造光源、热光源与冷光源、点光源与平行光源等。
其中，太阳光属于平行光源。
二、光的直线传播1. 基本规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2. 现象与应用：现象：小孔成像、影子的形成、日食和月食等。
应用：激光准直、射击时的三点一线、学生排队等。
3. 光速：光在真空中的传播速度最大，为3×10^8m/s，在空气中的传播速度也接近此值。
光在水中的速度约为真空中速度的3/4，在玻璃中的速度约为真空中速度的2/3。
三、光的反射1. 定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2. 反射定律：三线同面 （反射光线、入射光线、法线在同一平面内），法线居中（反射光线和入射光线分居法线两侧），两角相等（反射角等于入射角），光路可逆。
3. 分类：镜面反射：射到平滑物面上的平行光反射后仍然平行。
应用如平静的水面、黑板反光等。
漫反射：射到凹凸不平物面上的平行光反射后向着不同的方向。
应用如能从各个方向看到本身不发光的物体。
四、平面镜成像1. 成像特点：等大、等距、垂直、虚像。
即像与物体大小相等，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，像与物体的连线与镜面垂直，且成的是虚像。
2. 成像原理：光的反射定理。
3. 应用：成像（如镜子）、改变光路（如潜望镜）。
五、光的折射1. 定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫光的折射。
2. 折射规律：三线共面 （折射光线、入射光线、法线在同一平面内），法线居中（折射光线和入射光线分居法线两侧），两角不等 （折射角不等于入射角，具体取决于光从哪种介质射入哪种介质），光路可逆。
光的偏振与光的颜色
03、
印刷技术
光的颜色在印刷中的重要性
CMYK印刷常用于印刷品质保证
04、
显示技术
液晶显示器的颜色表现 LED显示屏的色彩鲜艳度高
● 03
第3章 偏振光与颜色
偏振光的颜色效 应
偏振光在颜色中的作 用是通过振动方向的 改变影响光的传播速 度，从而表现出不同 的颜色。光的偏振与 颜色之间存在密切的 相互关系，当光线经 过介质后，振动方向 被约束，导致光波变 化而产生颜色的效应。
颜色趋势的变化
色彩设计原则
对比原则
色彩对比的重要 性
色彩分析
色彩在设计中的 应用
情感表达
色彩对情感的表 达
配色规则
色彩搭配的技巧
色彩在生活中的 应用
色彩在广告、市场营 销和室内设计中起着 至关重要的作用。通 过选择合适的配色方 式，可以有效传达特 定情感或信息。在不 同领域中，色彩都扮 演着不可或缺的角色。
色彩应用实例
01 广告设计
色彩在广告中的效果
02 市场营销
色彩对市场营销的影响
03 室内设计
利用色彩打造舒适空间
结语
颜色不仅是光的属性，更是一种表达情感和信息 的工具。通过深入了解颜色的心理和文化背景， 我们可以更好地应用色彩于生活和工作中，创造 更具吸引力和影响力的设计。
● 06
第6章 光的偏振与颜色综合 应用
光的颜色是由光的波长决定的
02、
应用
光的偏振在通信和显示领域有重要应用
光的颜色影响视觉感知和设计
03、
研究方向
光的偏振研究包括材料的偏振特性和器件应用
光的颜色研究关注色彩的视觉效果和光谱分布
光源颜色特性的测量及计算方法
xd xd
+3 0.071 7 yd -0.7341y d
(8)
式中 , xd , yd 为基 准光 源的 CI10)或(11)计算出 。
yd
=-3.0 00
x
2 d
+2.870
xd
-0.27 50
(9)
xd
=-4.6 070
109
T
3 c
(1)
2 光源颜色参数计算方法
2.1 色度坐标的计算[ 1]
在 XYZ 系统中, 三刺激值 X , Y , Z 和光源光
谱分布函数 Ps(λ)有如下关系
∫780
X =K m 380 Px(λ)x (λ)d λ
∫780
Y =K m Px(λ)y (λ)d λ
3 80
(2)
∫780
Z = K m P x(λ)z(λ)dλ
用试验色法 , 即规定适当数目的物体色作为标准试
验色 , 同时也规定一系列色温度下基准光源 , 分析和
待测光源分别照明该物体上产生的色度差别 , 来定
量地测出待测光源的显色性 。 2.4.1 计算待测光源在标准试验色下照明时
的 xi , yi 和 ui , υi 及亮度因数 L i
∫780
Xi = K m Px(λ)x(λ)αi(λ)dλ
(4)
其中 Δx =(x -x0), Δy =(y -y0)。 x 0 , y 0 为基准 光源的色度 值 , g11 , g12 , g22 为基准 光源的 颜色系 数 , 它们的数值都可以在国标[ 3] 中查到 。 x , y 为待
· 24 ·
测光源的色度值 , 当 g11Δx 2 +2g12 Δx Δy +g22Δy2
第四章光现象知识点总结
人教版八年级上册第四单元《光现象》第1节：光的直线传播➢知识点1：光源（1）定义：能够自行发光的物体叫做光源。
例子：火柴、太阳、火焰、电灯、萤火虫、霓虹灯、水母、蜡烛等（2）光源的分类✧自然光源：自然界中本来就存在的光源。
太阳、萤火虫、发光水母✧人造光源：人类制造出来的光源。
电灯、蜡烛、霓虹灯✧热光源：光源因为温度升高而发光。
太阳、火焰、白炽灯✧冷光源：由化学生物等原理导致的发光。
LED灯、荧光棒、萤火虫➢知识点2：光的直线传播（1）条件：光在同种均匀的介质中，沿直线传播。
光可以在真空中传播。
（2）光线：可以用一条带箭头的直线表示光的传播方向和路径。
光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。
（3）光的直线传播的应用：◼影子：光在传播的过程中遇到不透明的物体，在光线过不去的地方形成影子◼日食：当月球转到太阳和地球之间，并且在同一直线上时，挡住了射向地球的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。
◼月食：当地球转到太阳和月球之间，并且在同一直线上时，住了射向月球的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。
◼三点一线：检查物体是否平整、射击瞄准、站列对◼激光准直：激光引导挖掘机前进◼小孔成像✧成像特点：✓倒立的实像✓像的形状与小孔的形状无关。
✓像的大小跟物体到小孔的距离和像到小孔的距离有关。
✧具体应用：阳光透过树叶间的间隙照到地面上形成圆形的光斑，光斑就是太阳的实像，树叶之间的缝隙就相当于小孔。
➢知识点3：光速光在真空/空气中传播的速度为：3x108m/s。
光的传播不需要介质，在真空中传播的速度最大，液体次之，固体最后。
第2节：光的反射➢知识点1：反射的定义光在传播过程中，到达不同介质的分界面时，有一部分光返回至原来介质的现象，叫做光的反射。
（我们之所以看到不发光的物体，是因为物体反射的光进入到我们的眼睛。
）➢知识点2：一点、三线、两角⚫入射点:光入射的点，用字母O表示;⚫入射光线:射到反射面的光线，图中AO;⚫反射光线:经反射面反射后的光线，图中⚫法线:过点O且垂直于反射面的直线，图中ON;法线是人为想象的，实际并不存在，所以用虚线表示。
第四章 色彩与光线
光线和色彩
光线
• 按光源划分为自然光和人工光。
人工光：拍摄人员用的灯光的照明。 自然光：阳光、天空光的照明。
人工光的分类 主光：
1：照明被摄物的主要光
线，它决定着该场景中的总
副光：
1 ：它是辅助主光的光线，它 主要用来对主光照明被摄物所产 生的明显的阴影提供适当的照明， （注意不应把阴影全部消除，还 应使被摄物的阴影部分有一定的 造型效果）。 2 ： 多用软光（散射光）
Байду номын сангаас
黄色：黄色给人以明朗和欢乐的感觉，常常被用来象征幸福和温馨。黄色因明
度高，容易从背景中显现出来。具有引人注目、吸引观者视线的力量和条件。在 我国历史传统中，以黄色为神圣、权贵、至高无上的皇权的标志。
蓝色：蓝色在心理上形成一种冷的感觉，所以象征着寒冷。蓝色还包含着抑郁
和忧伤的成分。
绿色：绿色是自然生命中最生意盎然的色彩，也是红色的对比色，有一种平静、
光线方向
光线从其投射方向上分为：顺光、侧顺光、侧 光、侧逆光、逆光五种。
顺光
光线从其投射方向上分为：顺光、侧顺光、 侧光、侧逆光、逆光五种。
其又称为斜顺光、前顺光、侧顺光可以在人物面部产生较大受光面积和较 小的
侧顺光
背光面以及明显的投影，可以很好地塑造人物立体形态，较好的表现人物面 积质感。
侧光
色彩的审美作用
• 1 表达作品的主题：《鸟人》蓝色冷色调表现理想与现实的距离。《黄
土地》中桔黄色的暖色调，则反应出了创作者对我们这块土地的深厚的情感。
• 2渲染气氛：表现的诗意和浪漫、抒情的色彩。《鸟人》“鸟人”在海边
的蓝光中“飞翔”。
• 3烘托人物人物形象：它不但可以显示出人物的性格特征，而且可以暗
现代色度学-第四章 色适应变换
图4-2. 色适应机理：三种类型锥细 胞独立敏感性
4.1.3 色适应模型及色适应变换
• 色适应模型(Chromatic adaptation model：CAM) 是指能够将一种光源下三刺激值变换到另一种光源下 三刺激值而达到知觉匹配的理论。 • 色适应模型是预测色貌随光源照明变化，解决不同 照明光源或不同观察条件的白场下颜色匹配问题的。 • 色适应模型不是色貌模型的全部，因为色适应模型 没有考虑人眼视觉对明度、彩度、色相色貌属性的定 量描述，而这是一个色貌模型必须具备的条件。
4.2 色适应变换
色适应模型及色适应变换有许多种类，下 面介绍几种代表性模型，包括： von Kries、 Nayatani、 Fairchild CMCCAT2000（CIECAM97s色貌模型中采用） CAT02（CIECAM02色貌模型中采用）
4.2.1 von Kries模型
第一步：将CIE XYZ变换到锥响应
图4-3. 色适应变换及对应色预测流程
X1Y1Z1
来源端物理刺激 3×3矩阵：实现从XYZ变换到锥响应
L1M1S1
来源端锥响应 输入观察条件1白场：变换到适应后的锥响应
对 应 色
LaMaSaAa
适应后锥响应，目标端与来源端相同 输入观察条件2白场：变换到适应前的锥响应
L2M2S2ຫໍສະໝຸດ 目标端锥响应 3×3逆矩阵：实现从锥细胞响应变换XYZ
X2Y2Z2
目标端物理刺激
前两个步骤是色适应变换，后两个步骤是步骤是色适应逆变换，整 个过程是对应色变换。色适应首先将CIE三刺激值变换到锥响应空 间，这个变换一般采用3×3转换矩阵实现。其中转换矩阵成为色适 应变换的关键，将在下面详细介绍。然后根据观察条件的适应情况 预测适应后的锥响应，如果需要可以计算适应后的CIE三刺激值。
第四章 光现象
第四章光现象第一节光的传播一、光源能够发光的物体叫光源。
光源有好多种按形成原因分，可分为自然光源和人造光源；按发光原理分，可分为热光源和冷光源。
自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。
人造光源：手电筒、火把、、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及汞灯、氖灯等。
热光源：太阳、手电筒、火把、油灯、蜡烛、电灯等。
冷光源：萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。
【注意】月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。
二、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；（是理想化物理模型，非真实存在）【注意】所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。
三、光的直线传播光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的。
常见的均匀介质如：空气、水、玻璃等。
【注意】光在不均匀介质中如不均匀的空气、不同介质的界面处，传播方向发生改变。
四、光的直线传播的应用：（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳的像）。
实像：由实际光线会聚而成的像。
●孔成像的条件：孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。
●像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关，发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔，实像增大；光凭靠近小孔，实像减小；●光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发光体靠近小孔，实像增大。
（2）取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；（3）限制视线：坐井观天、一叶障目；（4）影的形成：影子；日食、月食日食：太阳月球地球；月食：月球太阳地球常见的现象：1.激光准直。
2.影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。
3.日食月食的形成：当地球在中间时可形成月食。
如图：在月球后1的位置可看到日全食，在2的位置看到日偏食，在3的位置看到日环食。
4、小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。
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光源的色温
不同光源的光谱组成及色温
印刷 色彩学
光源种类 中午阳光
镝灯 碘钨灯 白炽灯
R 33% 33%以下 47% 50%
G 34% 33%以下 34% 34%
B 33% 34%以上 19% 16%
色温 5400K 5500-6000K 3000-3400K 2900K
第四章 光源及其颜色特性
标准照明体D的确定和模拟
色彩学
标准照明体D也叫典型日光或重组日光。
CIE推荐用D50（5004K）、D55（5503K）、D65 （6504K）、D75（7504K）的相对光谱功率分布作为代 表日光的标准照明体。
在可能情况下尽量用D65
D50、 D65印前常用
D75偏蓝，主要用于印染行业。
球面上截出的面积为r2,则该立体角为一个立体角或球面 度（sr）。记为
dΩ=ds/r2, 整个球的立体角为4πr2/r2=4π
第四章 光源及其颜色特性
光度学有关物理量
印刷 色彩学
发光强度（I）
点光源在某一方向上单位立体角dω内发出的光能量 单位cd（坎德拉） 发光强度为1cd的点光源在单位立体角内发出的光通量
印刷
彩色摄影对色温的要求
色彩学
彩色胶片分日光型片和灯光型片
日光型片：室外日光下拍摄，要求色温5400～5600K， 如果色温低或在室内拍摄，会使照片偏黄。
灯光型片：室内拍摄，要求色温2800～3200K，如果色 温高或在室内拍摄印刷
印刷工业对色温的要求
LCD显示器的色温为6500K CRT显示器色温
9300K（老显示器） 7500K 6500K（新型显示器、Mac机显示器） 5000K
印前使用的显示器要求色温为6500K或5000K
第四章 光源及其颜色特性
印刷
标准照明体与标准光源
色彩学
测量物体表面颜色，必须在一定的光源下进行， 为统一颜色测量标准，CIE规定了色度学的标准 照明体和标准光源。
任一光源发出的光的颜色与黑体加热到一定温度下发 出的光的颜色相比较，来描述光源的光色。
模拟黑体
第四章 光源及其颜色特性
黑体辐射
印刷 色彩学
黑体辐射特性
随着温度上升，黑体的辐射本领迅速增大 随着温度上升，辐射的主波长向短波方向移动（红-黄-
白-蓝）
第四章 光源及其颜色特性
黑体辐射
相对光谱能量分布曲线是用系列数据或曲线图的形式来表 示光源的光色，而色温却是用单一性的量值来表示一种光 源的光色。
第四章 光源及其颜色特性
光源的色温
阳光的色温
日落前后：2000-4500K， 中午餐 ：5000-7000K， 晚上：2800K以下（火焰）
印刷 色彩学
第四章 光源及其颜色特性
第四章 光源及其颜色特性
印刷
光源的光谱能量分布
色彩学
绝对光谱能量分布曲线
以波长为横坐标，以光源辐射的各种波长光的光谱密度 绝对值为纵坐标所作的曲线
相对光谱能量分布布曲线
以波长为横坐标，以光源所辐射的各种波长光的光谱密 度相对值为纵坐标所作的曲线。
光谱密度相对值得到办法
取波长555nm处的辐射能量为100，作为参考点进行量化 令光谱分布能量的最大值为1，进行量化
光源在单位时间内通过某一面积的可见光能量为光通量 （Φv），单位为流明（lm）
第四章 光源及其颜色特性
印刷
辐射量度学与光度学
色彩学
光谱光视效率就是辐射能转化为人眼可见光的程度，随光 谱波长不同而不同，实际上就是不同波长光通量与辐通量 之比。
v () K V () e ()
标准照明体
指特定的光谱功率分布，这个分布不是必须由一个光源 直接提供，也不一定用一个光源来完成。
标准光源
实现标准照明体的相对光谱能量分布的光源。
第四章 光源及其颜色特性
CIE标准照明体
印刷 色彩学
CIE规定了四种标准照明体的色温标准
标准照明体A：代表完全辐射体在2856K发出的光，钨 丝灯光，其光色偏黄
对于标准照明体D的模拟至今还不能完全复制出它的相对 光谱功率分布，用人工光源加滤光器目前只能在一定程度 上进行模拟。
第四章 光源及其颜色特性
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标准照明体D的确定和模拟
色彩学
现在正在研制3种模拟D65的人工光源： 带滤光器的高压氙弧灯，能最好模拟D65的人工光源； 带滤光器的白炽灯，在紫外区的模拟不理想； 荧光灯，相对光谱功率分布与D65的分布相差较大。
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黑体辐射特性
随着温度上升，黑体的光谱能量分布曲线不同，但绿光 几乎不变
在色度系统中，黑体不同温度具有不同的色度坐标
第四章 光源及其颜色特性
光源的色温
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色温
色温是描述光源发出光的颜色的指标，当某一种光源的 相对光谱能量分布曲线与黑体某一温度的相对光谱能量 分布曲线一致时，该光源的光色可以用这一温度值来表 示，称为色温。
色彩学
在印刷复制中，光源色温对复制效果影响较大。
分色用光源的色温应与分色胶片的感色性相匹配。 分色光源的色温在5000-6500K，其光谱能量分布 较符合制版分色的要求
印刷时用于看样的照明光源，色温以5000K或 6500K为好。
第四章 光源及其颜色特性
显示器的色温
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显示器色温反映屏幕上白色区域的色彩平衡（白 平衡），色温低屏幕色偏黄，色温高则偏蓝
第四章 光源及其颜色特性
光源的显色性
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光源的显色性和色温都不能由光源的光谱功率分 布所决定，但它们之间并没有必然的联系，色温 的高低并不决定显色性的高低。
对于从事色彩设计及复制的行业来说，光源的色 温及显色性都是光源重要的评价指标，而光源的 显色性具有更重要的意义。
第四章 光源及其颜色特性
第四章 光源及其颜色特性
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辐射量度学与光度学
色彩学
辐射量度学
对光辐射能量的计量 光源辐射的能量单位为焦耳（J）
光源在单位时间内通过某一面积发射、传递或接收的辐 射能量为辐射通量（Φe），单位为瓦（W）
辐射通量并不反映能量引起的人的主观视觉强度
光度学
对可见光的能量的计量
计算在评价光源下试验色样的色度值，与标准参考光源 下的色度值比较，计算色差，确定显色指数
评价光源显色性：显色指数在75-100间为优质显色光源， 50-75为中等，50以下为差。
第四章 光源及其颜色特性
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光源的显色性的定量评价
色彩学
选定试验色样：国内选定包括肤色在内的15个色样（前8 个包括了所有孟塞尔颜色空间的色相，后7个为特殊色）
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光源的显色性的定量评价
色彩学
光源的显色性的定量评价方法
选定标准参考光源：被测光源的色温最好与标准光源一 致，否则无比较意义。低色温光源（色温<5000K)用普 朗克辐射体作参考光源；高色温光源（色温>5000K） 用标准照明体D作为参考光源。
选定试验色样：国内选定包括肤色在内的15个色样
与点光源发光强度成正比
与光源到被照体距离平方成反比
与光源线和被照体法线所成角的余弦值成正比。
第四章 光源及其颜色特性
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光度学有关物理量
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光亮度（B）
发光体表面不同位置和不同方向的发光特性，发光面积ds 的面光源在给定方向上立体角内发生的光通量为光亮度
单位nt(尼特)或sb（熙提），1sb=104nt。 黑体辐射器是理想的余弦发射体。
标准照明体B：代表相关色温约为4874K的直射阳光， 表示中午平均直射阳光
标准照明体C：代表相关色温大约为6774K的平均日光 标准照明体D：代表标准照明体D65以外的其它日光
标准照明体D65：代表相关色温大约为6504K的日光
第四章 光源及其颜色特性
CIE标准照明体
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第四章 光源及其颜色特性
CIE标准光源
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标准光源A：色温2856K的充气钨丝灯，推荐使用 熔凝石英或玻璃带石英窗口的充气钨丝灯。
标准光源B：A光源加一组特定的戴维斯-吉伯逊 液体滤光器。
标准光源C：A光源加另一组特定的戴维斯-吉伯 逊液体滤光器。
第四章 光源及其颜色特性
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显色指数
第四章 光源及其颜色特性
光源的显色性
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显色性的含义
光源的显色性是指与参考标准光源相比较，光源显现物 体颜色的特性。
光源的显色性是由光源的光谱能量分布所决定的。
连续光谱的光源，如日光、白炽灯光具有较好的显色性；
线状、带状的非连续光谱，或既有连续又有线状的混合 光谱的光源显色性不好，颜色失真情况严重。
第四章 光源及其颜色特性
光度学有关物理量
光照度（E）
被照明表面单位面积接受的光通量
单位lx(勒克斯)或lm/m2。
E d ds
当受到均匀照度时, E s
d
Id
I
dsCos r2
E
d ds
I dsCos r 2ds
ICos r2
点光源照射一面积时，表面的光照度
为1lm
I d d
又
d
ds r2
I d r 2 ds
当点光源为各向同性时, I
第四章 光源及其颜色特性
光度学有关物理量
面发光度（L）
面光源上微小面积ds在单位面积内发出的光通量 单位lx(勒克斯)或lm/m2