光度学与色度学复习内容
光学第5章光度学和色度学
三种色，只要其中的每一种色都不能用其它两色配得 就可以组成三基色。
光学第5章光度学和色度学
实验发现：人眼的视觉响应取决于红、绿、蓝 三分量的代数和。
它们的比例决定了彩色视觉。 亮度在数量上等于三基色的总和。 由于人眼的这一特性，可在色度学中应用代数
2. 发光强度和光亮度 描述光源发光能力大小的物理量
发光强度: 点光源
点光源在某一方向上，在单位立体角内发出的光通量。 单位：坎德拉，光学基本量，七个基本单位之一。 单位：坎德拉：cd
光亮度: 有限尺寸发光体，面光源 表5-1
单位： cd/m2
面光源：实际光源、或实际光源的像、或漫反射 体(本身不发光，受光照后)
i1i2,d 1d 2
故：
d1 d
L1 L
L1 L 对于两透明介质表面，
1
故： L1 L
光学第5章光度学和色度学
对于折射光束： d' L'cois'd'dA d LcoisddA
dd1d' L'1Lnn'22
d'1d
光通过光学系统时的光能损失： 两透明介质界面上的反射损失 介质吸收 反射面的光能损失
设入射光的光亮度为L，由于在入射过程中，自 光源到入射面类似于元光管，故其亮度不变。
L d cosdAd
或：dLcoisdAd 入射的光通量
反、折射的光通量：
d1L1coi1dsA 1d d'L'coi'd s A 'd
L1, L' 分别是反、折射的光亮度 光学第5章光度学和色度学
对于反射光波，
光学第5章光度学和色度学
光度学与色度学基础
11.1.1 反射特性的测量
2、漫反射比的测量 (2)台劳法(垂直-漫射反射比ρ(0/d)) 测量装置由一台分光光度计和一个积分球组成反射计， 来自单色仪的单色光经摆动反射镜 OM ，形成两束交 替照射的光束。在某一反射镜位置上，光束照到反射 比ρ0的待测样品上的反射辐射通量为ρ0Φ，再由它漫射 到涂层反射比为ρ的积分球内。探测器D检测经样品漫 射的光，产生信号 V0 ；在另一反射镜位置，光束直接 照到积分球的球壁上，探测器 D 检测来自积分球本身 漫射的光，产生信号V。 k 0 图11-6 台劳法测光谱反射比的装置 V RE V0 RE 2 2 4 R 1 4R 1 其中，k是考虑到两种光束在积分球内反射情况不同而 引入的修正系数。
第十一章 辐射度、光度与色度的应用
1 材料特性的测量 探测器特性的测量
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 光学系统中杂散光的分析与计算 4 5
辐射测温仪 卫星多光谱扫描系统 下页
11.1 材料特性的测量
研究范畴：材料的辐射度特性主要是指其反射特性、
透射特性、发射特性和吸收特性以及偏振特性、萤光 特性等，材料的辐射度特性可定量或半定量地确定材 料性质与成分的变化。 影响因素：材料的辐射特性除取决于其性质和成分外， 还受表面状况、温度、厚度等影响。在描述材料特性 时，一定要说明样品的状况以及测量的条件，否则描 述只能是概略的。 参比量：测量的参比量可是入射量，例如用测得的反 射、透射、发射、吸收量和入射量的比值来表示待测 材料相应特性。参比量也可是已知标准材料的辐射度 特性，通过比对测量，确定待测材料的辐射度特性， 例如在分光光度计上测量样品的反射和透射特性。
第五章 光度学和色度学基础
由能量守恒：d d' d1 即： d' d d1 (1 )d
（5-21）
由图5-6可知： d sin idid d' sin i'di'd
（5-22）
将折射定律n‧sini=n’‧sini’两端分别对i和i’微分，并与折射定律 表达式对应端分别相乘，得到：
n2 n'2
sin i' cosi'di' sin i cosidi
图中的函数值已
归 一 化 。 V(λ) 和 V’(λ)两者峰值所对 应波长有所不同，
V(λ) 的 峰 值 在 555nm 处 ， 而 V’(λ) 的峰值507nm处.
（二）光学量和辐射量间的关系
在波长λ附近的小波长间隔dλ内，光通量dΦv(λ)和辐
通量Φe(λ)之间的关系可表示为：
明视觉条件下： dv () KmV ()e()d
（5-10）
N dФv
θ
dΩ
dA
单位：坎[德拉]每平方米(cd/m2) θ
cosθdA
表明，元发光面dA在θ方向的光亮度等于元面积dA在θ
方向的发光强度Iv与该面元面积在垂直于该方向平面 上的投影cosθ‧dA之比.
三、光学量 和辐射量 间的关系 （一）光谱光效率函数
可见光辐射 (用辐射量度量)
▲ 实验表明，观察场明暗不同时，光谱光效率函数 亦稍有不同。
▲ 国际照明委员会（Commission Internationale de L‘Eclairage( 法 ) 或 International Commission on Illumination(英)，缩写CIE）根据多组测试实验结果 ，分别于1924年和1951年确定并正式推荐两种光谱光 效率函数：明视觉光谱光效率函数和暗视觉光谱光效 率函数，如图5-2所示。
光度学,色度学基础知识
光度学基本知识
即得
I cosα I ' cosα ' + 2 R R '2 4 I = 60cd , cosα = ; I ' = 48cd 6 12 cosα ' = 122 + 62 − 42 E=
(
R = 6, R' = 122 + 62 − 42
(
)
)
最后得
60 × 4 48 × 12 E= + = 1.385lx 3 3 6 164
其中 :[C]——某一特定颜色 , 即被匹配的颜色 ; [R]、[G] 、[B]——红、绿、蓝三原色 ; r 、 g 、 b ——红、绿、蓝二原色的比例系数 , 以表示相对刺激量 ; ≡——表示匹配关系 , 即在视觉上颜色相同 , 而不是指能量或光谱成分相同
三原色系数相加等于 1, 即 r+g+b=1
饱和度= 单色光流明数/（单色光流明数+白光流明数）
明度 用它来标志颜色的明亮程度。用颜色的总流明数表示。 色调和饱和度合称色品，是颜色的色度学特征；亮度是颜色的光度学 特征。色调、饱和度和明度这三个感觉量一起决定了颜色的特征。
色度学基本知识
四、表色系统
表色系统可分为两大类。一类是以彩色的三个特性为依据 , 即按色 调、明度和饱和度来分类 ; 另一类是以三原色说为依据 , 即任一给定 的颜色可以用三种原色按一定比例混合而成。在此 , 简单介绍一下后 一类表色系统——三色分类系统。该系统是以进行光的等色实验结果 为依据、由三刺激表示的体系。用的最广泛的是 CIE 表色系统。 视觉器官对剌激具有特殊的综合能力 , 即无论受单一波长的单色光刺 激还是受一束包含各种波长的复合光剌激 , 眼睛都只产生一种颜色感 受。研究证明 , 光谱的全部颜色可用红、绿、蓝三种光谱波长的光按 不同比例混合而成。用不同比例的上述三种原色相加混合成一种颜 色 , 用颜色方程可表达为 [C]≡r[R]+g[G]+b[B]
光度学与色度学复习内容
光度学与⾊度学复习内容名词解释：1.同⾊异谱⾊：对于特定标准观察者和特定照明体，具有不同光谱分布⽽有相同三刺激值的颜⾊。
2.颜⾊校正：是把阶调层次偏差的原稿和扫描分⾊引起颜⾊偏差的图像校正过来，使其能得到反映原稿的正确⾊调、层次和灰平衡。
3.⼤⾯积着⾊原理:假如传送细节的尺⼨⼩于1 mm，那么⼈眼看到的各个细节部分只是在亮度⽅⾯存在着差别，⽽在颜⾊⽅⾯没有差别，都表现为灰⾊。
所以，当重现彩⾊图像时，只有⼤⾯积部分需要以三原⾊显⽰，其⾊彩可以丰富图像内容。
⽽对各种颜⾊的细节部分，彩⾊图像可不必显⽰出⾊度的差别。
因为此时，⼈眼已不能辨认它们的⾊度区别了，只能感觉到它们之间的亮度的不同，可以⽤⿊⽩来显⽰，这称为⼤⾯积着⾊原理。
4.光度学就是根据⼈类视觉器官的⽣理特性和某些约定的规范来评价辐射所产⽣的视觉效应。
5.分布温度：光源的分布温度是在⼀定谱段范围内，光源光谱辐射度曲线和⿊体的光谱辐射度曲线成⽐例或近似成⽐例时的⿊体温度，因⽽分布温度可描述光源的光谱能量分布特性。
6.照明体同⾊异谱指数：对于特定参照照明体和观察者具有相同的三刺激值的两个同⾊异谱样品，⽤具有不同相对光谱功率分布的测试照明体所造成的两样品间的⾊差( E)作为照明体同⾊异谱指数Mi7.总光谱辐亮度因数：总光谱辐亮度因数是在多⾊光照明下，来⾃荧光物体表⾯的反射和发射的辐亮度与在相同照明观测条件下⾮荧光参考样品的反射辐亮度之⽐。
8.朗伯定律：di / dx = - K I 式中，K为薄膜的吸收系数，其值通常为正，采⽤负号表⽰强度减⼩。
对整个膜厚度进⾏积分得：I = Io e -Kx 或Ti = I / Io = e –Kx此式即为朗伯定律的表达式，其中Ti 称为膜内部的透射率。
9.格拉斯曼⾊彩混合定律10.减⾊原理填空：1.⾃然界把各种能量转化为光能的过程有两种：⼀是热辐射，⼆是发光。
2.在光学中，与能量有关的量有两类，分别是辐射度学量和光度学量.3.如果⼀个辐射源其表⾯辐射亮度L不随⽅向变化，则称为郎伯辐射体。
FPD第一章 光度学和色度学基础
9 CIE色度图
单色光 光谱轨迹曲线
复合光
纯紫曲线 非光谱色光 轨迹
10 色坐标计算
例如 λ＝450nm的单色光，由表得: X＝x＝ 0.3362，Y＝y＝ 0.0330，Z＝z＝ 1.7121 则 x＝x/(x+y+z)＝0.1615 y＝y/(x+y+z)＝0.0159 z＝z/(x+y+z)＝0.8226 将可见光各波长的x、y值均在CIE 色度上画出，则可得所 有可见光的色坐标为一舌形曲线。自然界中任何一种可能 的颜色都在舌形及其下端连线之内，此范围外的点均为不 存在的颜色。一个光源的发光光谱I(λ)是已知的， 则发光 色度可用下面的方法计算： Ｘ＝ΣI(λ) x Ｙ＝ΣI(λ) y Ｚ＝ΣI(λ) z 再归一化。
第一章 光度学和色度学基础
１ 亮度
亮度：亮度是指发光体(反光体)表面发光(反光)强弱的物理量。 不仅与客观有关，而且与人的视觉有关，它是一个心理物理 量。 Pe()是辐射能量—客观物理量，V()是相对视见函数。人眼作为 光接收器，对各种波长的光的灵敏度不一样，只对可见光380 －780nm能感受，因而紫外光、红外光的辐射虽也是功率辐 射，但却亮度为零。人眼作为一个生理因素，随年龄，生理因 素而异。 亮度的单位是坎德拉/平方米(cd/m2)，旧单位也用尼特(nit) 。
16 色域与显示效果
左为50% NTSC，右为80% NTSC
17 LCD Backlight and Color Gamut
CFs, CCFL, LED CIE 1976 Chromaticity
CCFL
LED
400
450
500
550
600
650
FPD第一章光度学和色度学基础
亮度第一章光度学和色度学基础１亮度可见度２可见度3 光通量光通量是按人眼的光感觉来度量的辐射功率，用符号3相对视见函数视见函数3相对视见函数暗适应双重视觉论锥体细胞明视觉杆体细胞暗视觉４各种亮度的实例5颜色的基本特性什么是颜色视觉系统能感觉的波长范围为纯颜色用光的波长定义，称为光谱色用不同波长的光进行组合时可产生相同的颜色感觉显示器件的多色性可大大增加显示的信息和功能。
颜色是可以定量表示的。
5颜色的基本特性5颜色的基本特性颜色消色和彩色光谱色和混合色5颜色的基本特性CIE(国际照明委员会)表色体系孟塞尔表色体系色调、明度、饱和度6CIE 1931标准色度系统定量表示颜色的体系称为色坐标，发光的颜色可由色坐标中的点来表示。
6CIE 1931标准色度系统７三基色标准的光谱分布-光谱三刺激值８CIE 1931 标准色度观察者光谱三刺激值x y z x y z单色光复合光9CIE 色度图10 色坐标计算＝450nm的单色光，由表得x y zx x+y+zy x+y+zz x+y+z自然界中任何一种可能的颜色都在舌形及其下端连线之内，此范围外的点均为不存在的颜色。
xyz10 单色光色坐标计算x(λ)、y(λ) 、z(λ)x(λ)y(λ)z(λ)11色差椭圆图向各个方向的辐射线11恰可察觉色差椭圆图12主波长和色纯度颜色S 1的主波长颜色S 2的补色波长13等色调波长线和等饱和度线等色调波长线：等饱和度线14 电视的色域15 色域（Color Gamut）计算公式15 色域（Color Gamut）计算公式16 色域与显示效果40045050055060065070017LCD Backlightand Color Gamut CFs, CCFL, LED CIE 1976 Chromaticity CCFL LEDMost NB & LCD monitorsuse LED BLU R. Lu et al, Opt. Express 14, 6243 (2006)18 孟塞尔表色体系 用色调、饱和度和明色调用角度标定，红饱和度的深浅用半径明度用垂直轴表示采用色调Ｈ、明度Ｖ。
工程光学第五章光度学与色度学
N2 P1d1 P2d2 L
PdM N3 M
1, 2分别为冕牌玻璃和火石玻璃与空气所成界面
反射比;
P1, P2,L , PM 分别为M 种介质各自的透明率;
为反射面的反射比;
N1为冕牌玻璃个数; N2为火石玻璃个数;
d1, d2,L , dM为M 种介质的中心厚度.
20
§5-4 颜色的分类及匹配
光学系统中，常用反射面来改变光的进行方向，反射元 件对光的透射和吸收，使反射面的反射比ρ<1。
当入射光的光通量0,反射光的光通量1 0,则
光通量损失:1 1 0
镀银反射面 0.95;镀铝反射面 0.85;抛光良好 19
的棱镜全反射面 1.
④光学系统的总透射比
0
1 1
N1
1 2
18
光通量为Φ的光束通过厚度为dl的薄介质层，被介质吸 收的光通量dΦ与光通量Φ和介质厚度dl成正比，即：
d Kdl 0eKl 0 pl
p eK表示光通过单位厚度1cm介质层时，出射光通
量与入射光通量之比，为介质的透明率。
因此光通量损失为: 0 1 ekl 0
③反射面的光能损失
cos dAd
sr m2 )
六个辐射量，对所有的光辐射都适用，是纯物理量。
3
4
对可见光，常用光学量来度量
二、光学量
①光通量Φv：标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量。 单位为流（明）lm。 ②光出射度Mv：光源单位发光面积发出的光通量，即：
Mv
dv dA
,单位流每平方米lm m2
.
③光照度Ev：单位受照面积接受的光通量，即：
Lv
dv
cos dAd
Iv ,单位坎每平方米(cd
光度学和色度学汇总
• 杆状体（柱细胞）---夜视觉（适暗视觉）
– 约75,000,000～150,000,000个； – 对颜色不敏感，适应于低照度；
– 柱细胞主要提供视野的整体视象。
因此看到的物体白天有色彩，夜里看不到色彩
（2）人眼的亮度感觉特性
烛光（Candle Power,c）——1c是指标准蜡烛发出的光。
坎德拉（Candle,cd）——1cd就是“完全辐射体”加温到铂的熔点时从 1cm2表面面积上发出的光的1/60 在实用中可以认为1c=1cd
光通量
光通量是每秒钟内光流量的度量，其单位是流明（lm） 流明是指与1cd的光源相距的单位距离，与入射光相垂直的单位面积上每 秒钟流经的光流量叫1lm
纳克方块是个有歧义性的图，一种诠释方式是在一个较高位置看透明立方体 的俯视图；另一种诠释方式是在一个较低位置看透明立方体的仰视图。 人类的视觉系统在接收这类的图像时，会设法诠释图像的各部份，使整 体的图像没有矛盾之处。有时会用纳克方块来测试人人类视觉系统的电脑 模型，测试电脑模型是否可以像人类视觉系统一样的诠释这个图象。 大多数的人在看纳克方块时，会将左前方的面视为立方体最接近观察者的 一面，也许是因为人们在物体上方俯视物体的机率远高于物体下方仰视物 体的情形，因此大脑倾向以这个的方式来诠释图像。
（2）对比灵敏度
（3）亮度的感觉
dI d ln I I
（4）马赫效应
马赫带效应
（5）同时对比度
（ 6） 空间 错觉 和假 轮廓
纳克方块（Necker cube），或称为内克尔立方体，是一个错视的图像， 由瑞士晶体学家路易斯· 艾伯特· 纳克在其1832年发表的论文中首次提出。 纳克方块是一个由12条线组成的图像，是等大透视的角度绘画一个立方体， 等长的平行线不论其远近，在图中会画成等长的平行线，其中没有任何关于 立体的资讯。因此对于立方体的放置位置及观看角度会有模棱两可的诠释。
色度学 期末总复习
准去计算光谱功率分布不同的光源的三刺激值和色度坐标。
R k S ( ) r ( ) d G k S ( ) g ( )d B k S ( ) b ( ) d
待测光光谱功 率分布
• 为了计算光源色或物体色的色度坐标，首 先须对光源的光谱功率分布或物体的光谱 反射率因数进行测定，然后计算颜色的三 刺激值，最后再由三刺激值转换为色品坐 标． 对于气体放电光源的亮线光谱，则须 测出亮线光谱的功率，随同连续光谱一起 计算三刺激值和色度坐标． • 颜色三刺激值的计算方法是用颜色刺激函 数φ(λ)分别乘以CIE光谱三刺激值，并在整 个可见光谱范围内分别对这些乘积进行积 分．
因此，波长λ的单色辐射的相对光谱光效率函数V(λ)， 是指当波长λm 和λ的单色光在引起明亮感觉相等时的辐通量之比：
V ( )
m
V ( ) 和V ( ) 的相对值代表等能光谱波长λ的单色辐射所引起的明亮感觉程度。
明视觉： V ( ) 的最大值在555nm，即 555nm的黄绿部位最亮； 暗视觉： V ( ) 的最大值在507nm处，即507nm处最亮； V ( ) 曲线相对 V ( ) 向短波方向推移，且长波端的能见范围减小， 短波端的能见范围略有扩大。
§2.3 颜色匹配
• 根据格拉斯曼颜色混合定津，外貌相同的颜色可 以相互代替。相互代替的颜色可以通过颜色匹配 实验来找到。把两个颜色调节到视觉上相同或相 等的方法叫做颜色匹配。
• 在进行颜色匹配实验时，须通过颜色相加混合的 方法，改变一个颜色或两个颜色的明度、色调、 饱和度三特性，使二者达到匹配．
9. 光谱轨迹380-540nm一段是条曲线，它意味着，在此范围内 的一对光线的混合不能产生二者之间的位于光谱轨迹上的 颜色，而只能产生光谱轨迹所包围面积内的混合色．光谱 轨迹上的颜色饱和度最高，而离开轨迹愈靠近c或等能白的 颜色，饱和度愈低．因此，在380-540nm波长范围内，随着 两个光谱色波长间隔的增加，其混合色的饱和度就愈低． 10. 在色度图上很容易确定一对光谱色的补色波长：从光谱轨 迹的一点通过等能白(或c)点划一直线拓达对侧光谱轨迹的 一点，直线与两侧轨迹的相交点就是一对补色的波长．在 色度图上可以看出，在380-494nm之间的光谱色的补色存在 于570-700nm之间，反之亦然． 但是，在494-570nm之间 的光谱色的补色只能由至少两种光线混合而产生出来(一个 取自光谱轨迹长波部分，一个取自短波部分)． 因为494570nm之间的色度点通过等能白(或c)点连成直线时，在对 侧正好与连结光谱轨迹两端的直线相交，而这段直线是由 光谱两端颜色相加的混合色的轨迹。
(眼视光基础)9.光度学、色度学
❖ 单位：流明lm（Luminious flux)
7
光通量 ❖ 光通量的数量越大，即表示该发光体所发出的可
见光就越强。 ❖ 某一种类的发光体的功率越大，它的流明数就越
高
8
4、发光强度
❖ 一定方向上的单位立体角内的光通量 ❖ 单位：candela（坎德拉）简写cd ❖ 描述了光源到底有多“亮” ❖ LED
多媒体媒体元素是指多媒体应用中 可显示给用户的媒体组成。
色盲本
色盘
色彩
色觉镜
38
色盲眼中的世界
39
亮度与灰度相同，颜色不同
40
1、假同色图（常称色盲检查本） 在同一副色彩图中，既有以相同亮度不同颜色的
斑点组成的图形或数字，也有以相同颜色不同亮度 的斑点组成的图形或数字。正常人以颜色来辨认， 色盲者则只能以明暗来判断。能够正确认出，但表 现出困难或辨认的时间延长者为色弱。检查必须在 充足的自然光线下进行，图表距眼0.5m，应在5秒 钟内读出。
13
14
白天 VS 夜晚 的差别？
15
❖ 我们能否看清一个物体，或能否辨别物体上的细微部分， 都与物体表面的被照程度有关系。
❖ 保持合适的照度，对提高工作和学习效率都有很大的好处 ；在过于强烈或过于阴暗的光线照射下工作学习，对眼睛 都是有害的。
❖ 照度要求
16
6、光亮度
❖ 光源单位面积上的发光强度 ❖ 发光面明亮程度，与光源尺寸有关
❖ 单位：坎德拉/平方米 cd/ m2
扩展光源 法线n
dS
dS
d
r
17
二、光度学与视觉
❖ 光强度与视力 ❖ 光照度与视力 ❖ 光亮度与视力
光度学与色度学 1 光度学基础
发光效率 102 lm/W 发光效率 54 lm/W 发光效率 95 lm/W
发光效率（luminous efficiency)：光源发出的光通量÷光源输入效率 发光效能（luminous efficacy)：系统发出的光通量÷系统输入效率 引申：对植物的光效……
2. 光度量：发光强度
一个电珠，光通量一样，装于手电筒后，“效果”不同
最常见物体的颜色给人们的记忆以深刻的印象这个颜色变成了印象的固定特征一切人们经验所知的东西都是通过记忆颜色的眼睛去观察颜色恒常性是与物体的物理属性以及记忆色有一定的关系
光度学与色度学 第一章 光度学基础
物理与光电工程学院
黄曦
1. 辐射度量
为了对光辐射进行定量描述，需要引入计量光辐射的物理量。
对于光辐射的探测和计量，存在着辐射度单位和光度单位两套不同的体系。
即人眼对不同波长的辐射产生光感觉的效率。
K ( ) e
光谱光视效率
2. 光度量：光通量
平均人眼是什么意思?
平均人脸(●’◡’●)
2. 光度量：发光强度
相同功率，不同光源发出的光通量不同：
400 W 高压钠灯 光通量 48000 lm 400 W 高压汞灯 光通量 21600 lm 400 W 金卤灯 光通量 38000 lm
3. 人眼视觉特性：人眼构造
思考：上帝的眼睛 VS 达尔文的眼睛
/article-412311.html
科学知识 科学思维
3. 人眼视觉特性：黑白视觉特性
3.2.1 成像功能：自调焦的成像系统
3. 人眼视觉特性：黑白视觉特性
5 光度学和色度学基础
(二) 光学量和辐射量间的关系
函数 V 实际上反映了人眼对不同波长的光的视感程度。
故，在 d范围内，
dV KmV e d （明视条件） 当 5550Å，V 1 时，Km 683lm /W ——光功当量
dV Km 'V ' e d （暗视条件）
1 r2
1 2
Байду номын сангаас
（假定L为常数）
三、单一介质元光管内光亮度的传递
元光管： 两个面积很小的截面构成的直纹曲面包围的空间
d1 d2 元光管壁上无光溢出(无损失)
观察两截面 dA ,dA
上的光亮度
dA 1
1
2
d
N1
N2
1
d 1
d2 2
dA 2
L
1
r
2
cosdAd
d1
L1 cos1dA1d1
L1
cos1dA1
Lv
dv cos dAd
Iv
cos dA
元发光面dA的光亮度Lv 等于元面积dA在θ方向 的发光强度Iv与该面元 面积在垂直于该方向平 面上的投影cosθdA之 比。
常见发光表面的光亮度值见P76页表5-1
三、光学量和辐射量的关系
(一) 光谱光效率函数——视见函数
具有相同辐射通量e 而波长
不同的可见光对人眼的刺激程度 不同。换言之，人眼对不同波长 而辐通量相同的光的响应灵敏度 是波长的函数——表征这种响应 关系的函数称之为光谱光效率函 数（视见函数）。
K m ' =1755lm/W其意义同 Km 相同。 波长为5550A、V’(λ)＝1单色光的绝对光谱光效率值
在整个可见光范围3800Å～7800Å内，总光通量为：
重庆大学光度学与色度学知识点总结
重庆大学光度学与色度学知识点总结光度学与色度学知识点1．光强度的单位是坎德拉，光通量的单位是流明，光照度单位是勒克斯。
2．人眼通过锥体细胞和杆体细胞来感知外界颜色和明暗。
3．眼球光学系统的调制传递函数MTF是低通滤波器。
4．当光源光谱能量分布与黑体不同，而又要求能较精度地修正成满足需要的输出光谱能量分布特性时，不能用现成的色温变换滤光片时，可以用多块组合滤光片实现光谱分布的变换。
5．颜色是人眼明视觉的主观感受 Page2：1. 硅光电二极管有无偏压状态和加反向偏压状态两种工作状态，其中无偏压状态是光电池，反向偏压状态是光电探测器2. 热探测器是各种探测器中唯一能得到无选择性响应的探测器。
3. 颜色混合可以是颜色光的混合，也可是染料的混合，但是两种混合方法的结果不同的，前者称为颜色相加，后者称为颜色相减4. 由于获得三刺激值的方式不同，测色仪主要可以分为两类：分光测色仪和色度计Page3：1. 颜色方程中，R,G,B分别表示红绿蓝三原色的数量，称为颜色的三刺激值。
2. 积分球并非一个单独的检测设备，它常常和光源、探测器装在一起，作为理想漫射光源和匀光器，广泛地用于光辐射测量中。
3. 对于某些自身发射辐射的辐射源，其辐亮度与方向无关，这类辐射源称为朗伯辐射体。
4. 彩色的特性是明度、色调、和饱和度。
Page4：1．维恩位移定律表明，当绝对黑体的温度升高时，辐射本领的最大值向短波方向移动。
2．在均匀颜色空间中，每一个点代表一种颜色，空间中两点之间的距离代表两种颜色的色差，空间中相等的距离能代表相同的色差。
3．色度学中的色温通常用来表达物体发光时的光色。
4．观察颜色的三要素光源、物体和观察者。
5． CIE4种标准观察条件是0/d d/0 0/45 45/06．辐射量与光度量之间的纽带是视见函数7．现代颜色科学中为了实现定量测量，通常采用心理物理学法和数学研究方法。
Page5：1. 下列哪种光源，可以做为紫外光波段微型光谱仪的光源（）2. 下列哪种光源，可以做为可见光-近红外波段微型光谱仪的光源（）A.氦氖激光B.高压汞灯C.氘灯D.卤钨灯3. CIE推荐的标准照明体A，代表绝对温度为（）的完全辐射体的辐射A.2856KB.4874KC.6774KD.7504KPage6：1. CIE推荐的标准照明体B，代表相关色温大约为（）的直射日光A 2856K B, 4874K C,6774K D,7504K2. 三刺激值与它们之和的比，又称为色品坐标。
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名词解释：1.同色异谱色：对于特定标准观察者和特定照明体，具有不同光谱分布而有相同三刺激值的颜色。
2.颜色校正：是把阶调层次偏差的原稿和扫描分色引起颜色偏差的图像校正过来，使其能得到反映原稿的正确色调、层次和灰平衡。
3.大面积着色原理:假如传送细节的尺寸小于1 mm，那么人眼看到的各个细节部分只是在亮度方面存在着差别，而在颜色方面没有差别，都表现为灰色。
所以，当重现彩色图像时，只有大面积部分需要以三原色显示，其色彩可以丰富图像内容。
而对各种颜色的细节部分，彩色图像可不必显示出色度的差别。
因为此时，人眼已不能辨认它们的色度区别了，只能感觉到它们之间的亮度的不同，可以用黑白来显示，这称为大面积着色原理。
4.光度学就是根据人类视觉器官的生理特性和某些约定的规范来评价辐射所产生的视觉效应。
5.分布温度：光源的分布温度是在一定谱段范围内，光源光谱辐射度曲线和黑体的光谱辐射度曲线成比例或近似成比例时的黑体温度，因而分布温度可描述光源的光谱能量分布特性。
6.照明体同色异谱指数：对于特定参照照明体和观察者具有相同的三刺激值的两个同色异谱样品，用具有不同相对光谱功率分布的测试照明体所造成的两样品间的色差( E)作为照明体同色异谱指数Mi7.总光谱辐亮度因数：总光谱辐亮度因数是在多色光照明下，来自荧光物体表面的反射和发射的辐亮度与在相同照明观测条件下非荧光参考样品的反射辐亮度之比。
8.朗伯定律：di / dx = - K I 式中，K为薄膜的吸收系数，其值通常为正，采用负号表示强度减小。
对整个膜厚度进行积分得：I = Io e -Kx 或Ti = I / Io = e –Kx此式即为朗伯定律的表达式，其中Ti 称为膜内部的透射率。
9.格拉斯曼色彩混合定律10.减色原理填空：1.自然界把各种能量转化为光能的过程有两种：一是热辐射，二是发光。
2.在光学中，与能量有关的量有两类，分别是辐射度学量和光度学量.3.如果一个辐射源其表面辐射亮度L不随方向变化，则称为郎伯辐射体。
4.光强度单位是坎德拉，光通量单位是流明。
5.斯特藩- 玻耳兹曼定律表明，辐射出射度仅与温度有关。
6.维恩位移定律表明，当绝对黑体的温度升高时，辐射本领的最大值向短波方向移动。
7.在可见谱段内，当发射体和某温度的黑体有相同的颜色时，那么黑体温度就称为发射体的色温,其单位为K。
8.按视觉恰可分辨的最小颜色差别，把黑体轨迹划分为许多视觉分辨的单位，叫做麦勒德.9.眼球可类比为一个全自动摄象机，包括屈光，遮光和感光系统三个系统。
10.人眼通过杆状细胞和锥状细胞来感知外界颜色和明暗。
11.颜色是人眼明视觉的主观感觉，颜色可分为彩色和非彩色两类。
12.单位被照面上接收到的光通量称为照度，其单位是勒克斯（lx）13.产生物体色的条件是：人眼+ 光+ 反射（吸收）14.随着温度升高，物体发射的能量增加，电磁波的短波成分增加。
15.色彩系统命名法中由白、灰、黑等一系列中性非色彩构成的色彩称为消色，其命名规则为：色名= 色调修饰语+ 消色基本色名16.奥斯瓦尔德色彩空间中，明度分为8级17.明度为8，色调为5Y，彩度为8的颜色如用孟塞尔色彩系统命名应为5 Y 8/818.如用色光三原色中的红光与绿光按适当比例混合，则可产生色料三原色中的黄色。
19.对色光而言，凡两色光相混合后能得白光的，此两色光即互为补色，蓝色与黄色互为补色。
20.色彩错视中，明度相同情况下对重量的错视感觉是，彩度高感觉轻，彩度低感觉重。
21.色彩调和可分为类似调和与对比调和两种方式。
22.颜色方程C=R（R）+G（G）+B（B）中，R，G，B分别表示红、绿、蓝三原色的数量，称为颜色的三刺激值。
23.自然色系统建立的基本原则是相似性原理。
24.参照标准下相比较，一个光源对物体颜色外貌所产生的效果称为光源的显色性。
25.同色异谱差异通常可通过相加和相乘两种方式校正。
26.颜色测量方法一般有：目视法、光电积分法、分光光度法三种27.在一定温度下发射和黑体光谱辐射亮度分布成比例的光谱辐射能的发射体叫作灰体。
28.分光光度法测定的是物体反射的光谱功率分布或物体本身的反射光度特性29.颜色测量中有数字和物理两类标准。
30.染料荧光的CIE三刺激值之和为有效荧光。
31.彩色原稿一般可分为反射、投射和电子原稿三种形式。
32.颜色分解时会受扫描仪的光电性能、滤色片的滤色性能、感光材料的感光性能、光源的显色性、油墨的呈色效率、纸张的理化特性等各种因素的影响33.根据配色要求可分为无条件配色和条件配色，即配光谱法和配三刺激值法。
34.色彩管理的三个要素：校准、特性化、转换.36. 绝对黑体和理想漫反射体是两种典型的朗伯体。
37. 朗伯体的辐射强度按余弦规律变化。
38. 物体的颜色（色度量）不仅与物体自身的特性相关，同时，也与光源或照明体有关.39. 色调主要决定于光的波长，明度主要决定于物体反射率的高低，彩度主要决定于物体反射率光谱选择性。
40. 色彩系统命名法中彩色命名规则为：色名=色调修饰语+ 明度及饱和度修饰语+ 彩色基本色名41. 如用色料三原色中的品红光与青光按适当比例混合，则可产生色光三原色中的蓝色。
42. 对色料，凡两色混合后成为黑色者，则此两色即互为补色，如品红与绿互为补色。
43. 并列各色的色调趋向于对方的补色。
44. 同时对比错视规律中明度对比变化特点是，并列各色明者更明，暗者更暗的色调;45. 色彩远近错视中，明度高暖色感觉近，明度低冷色感觉远。
46. 国际照明委员会（CIE）规定：红、绿、蓝三原色的波长分别为700、546.1、435.8nm47. 现代色度学采用国际照明委员会（CIE）所规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法，称为CIE标准色度系统。
48. 在计算机图像处理系统、图形处理系统的RGB颜色空间中，每种颜色用二进制的一个字节表示。
49. CIE光源显色指数是基于颜色样品的色差矢量长度的比较。
判断：1.不同的光源可能具有相同的特殊显色指数或一般显色指数，但这并不表明各种灯之间可以互相代替使用。
2.显色指数为R a=40的光源显色性为一般。
3.―光源‖和―照明体‖都是指能自行发光的物理辐射体。
4.可用量值的概念表征一个色光的颜色和亮度，统称明度。
5.如果这两个不同波长的颜色混合，所得混合色三刺激值不能为原色三刺激值的直接相加。
6.对于一给定波长颜色，其色度与可能随照明体改变而发生变化。
7.CMYK 颜色空间的色域范围比RGB 颜色空间的色域范围要大一些。
8.HSB颜色空间独立于设备之外。
9.不同的光源可能具有相同的特殊显色指数或一般显色指数，这表明这些光源之间可以互相代替使用。
10.同色异谱现象与观察者和测量仪器关系最为密切。
11.颜色的深度和明度意义是等同的。
12.测试照明体下试样的色度坐标和参照照明体下试样的色度坐标之间的欧几里得距离表明颜色的同色异谱程度13.光电积分法可以测出颜色的光谱组成。
14.荧光增白剂广泛地用于纸张、纺织物、塑料等方面以提高它们在可见光谱蓝区的反射比。
15.颜色分解中，青分色阴片由红滤色镜获得，因此，原稿上只有青色或黑色区域可使感光片露光而产生曝光密度。
16.奥斯瓦尔德色彩空间中，14 p l指色调是14 的蓝，含白量为3.5%，含黑量为91.1%，蓝的含量为 5.4%17.桑顿发现，用光谱400 nm，540 nm，700 nm的辐射以适当的比例混合所产生的白光，与连续光谱的日光或白炽灯具有同样优良的显色性。
18.我们把普朗克辐射体作为低色温光源的参照标准，把标准照明体D作为高色温光源的参照标准。
19. 光电积分测色仪是直接测量色源的光谱反射率特性。
20. 荧光通量发光强度与两个参数有关：1材料的荧光量子产出率；2材料吸收用来激发荧光的总光子数。
21. 现代计算机配色方法的依据是色料混合理论。
22. 国际颜色联盟ICC 标准是以CMYK为模型的Profile色彩描述文件简答：1.简述四色复制中黑版的由来及其作用。
青、品红、黄3种理想油墨，按不同的比例混合可以组成各种颜色，也能组成不同明暗的消色。
但由于油墨并不理想，使得复制出来的黑色不够黑，颜色的彩度也下降了，经重新套合后彩色印刷品是达不到理想的要求，尤其在深黑色区域更为严重，并存在一定的偏色。
因此，在实际复制中往往增加一个黑色来弥补上述的不足。
这就是四色复制的由来。
黑版的作用：加强图像的密度反差、稳定中间调至暗调的颜色、加强中间调和暗调的层次、提高印刷适性、降低印刷成本，主要是提高密度，纠正色偏。
2.简述扫描仪的工作原理。
原稿经扫描仪扫描，原稿上的色彩信息转换成不同强弱的光信号，由光电器件接收并转换成电压值，经模数转换器将模拟信号转换为计算机能够识别的数字信号，再由计算机对数字信号进行各种处理。
3.简述光度学中研究黑体辐射的意义。
黑体辐射的研究在辐射度学中占有十分重要的地位。
只有黑体光辐射量和温度之间存在精确的定量关系。
光辐射度量的绝对值是无法直接测量的，经常需要转换成其它可测物理量进行测量（如电量、热量等），因此，黑体温度的测量起到了确定辐射度量的作用，即黑体辐射在辐射度学中起到了基准的作用。
4.简述格拉斯曼色彩混合定律1. 人的视觉只能分辨色彩的三种变化：明度、色调、饱和度。
2在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续地变化，混合色的外貌也连续地变化。
3. 色彩外貌相同的光，不管它们的光谱组成是否—样，在色彩混合中具有相同的效果。
4. 混合色的总亮度等于组成混合色的各色彩光亮度的总和。
这一定律叫做亮度相加律。
5.简述自然色系统瑞典自然色系统是建立在6种心理上基本色感觉的基础上，这6种基本色黑色（S）、白色（B）、黄色(Y)、蓝色（B）、绿色（G）、红色（R）。
并将基本色排列在六边形种，自然色系统(NCS)六边形的连线表示基本色对，然后任一颜色按照它与这六种原色靠近的程度，即所包含的个各色的量来进行评价和编排。
人们可以预见连续的颜色变化。
通常将基本色调表示成一个三维色度空间，这样就产生了NCS色调、NCS黑度（或NCS白度）和NCS色品度。
该系统形成的色立体用1412张颜色样品来描述，分40个色调，10个黑度和10个彩度。
自然色系统（NCS）注重人眼视觉对自然界颜色的认识分析，但不注重颜色空间的均匀性。
6.简述视频色彩中红绿蓝三原色荧光粉选择依据：高饱和度与发光效率低的折衷；保证三原色三角形的RG线尽量靠近光谱轨迹，以复现比较饱和的红、橙、黄、绿一带的常见且引起美感颜色；饱和的蓝、绿一带的颜色是不常用的，所以GB线可以离开光谱轨迹稍远些，而不致产生不良效果。
7. 简述光电测色仪特征及主要技术规格•标准照明体：输出D65、10o视场下的色度值•色差∆E：HunterLab、L*a*b*、∆L*、∆C*、∆H*•准确度：∆X、∆Y ≤± 1.5；∆x、∆y ≤± 0.02•重复性：∆E*ab ≤0.15•测色面积：φ20 mm、φ2～4 mm、两种•照明探测方式：FS-100型0／d、FS-200型0／45FS-300型30o照明同轴探测FS-400型d／0、FS-500型45／0FS-600型透射色差计(测量厚度10～40 mm)•工作电源：AC 220 V ± l0％50 Hz ± 3％7.简述荧光染料工作原理（图示并说明）。