色彩视觉理论

亮度因数(表面的明暗程度)
白光 棱镜 可见光谱:
屏
主波长
主波长

不同波长的光，给人以不同的色觉。因此， 可以用不同颜色光的波长来表示颜色的相 貌，称为主波长。
纯度

纯度又叫刺激纯度或兴奋纯度。 指某颜色接近同一主波长光谱色的程度。
亮度

颜色表面的明暗程度。通常称为亮度因数， 简称亮度或相对亮度。用百分数表示(Y%)。
视网膜有：三对视素感光化学视素
三对视素 白—黑视素 红—绿视素 黄—蓝视素 视网膜过程 异化 同化 异化 同化 异化 同化 色觉 白 黑 红 绿 黄 蓝
拮抗色光谱基本感觉曲线
特点：
很好地解释颜色视觉的一些生理和心 理现象，如红绿色盲、黄蓝色盲和负后像 等现象。 没有办法解释三原色能产生一切颜色 的现象。
b、各种颜色不同明度
每一种纯色都有与其相应的明度。黄色调的 明度最高，蓝紫色调的明度最低 ，红绿色 为中间明度
（3）饱和度
• 彩度（纯度或饱和度）：色彩的纯洁程 度，表示颜色中所含有色成分的比例。
含有色彩分的比例越大，则色彩纯度越高， 含有色彩分比例越小，则彩度越低。可见 光谱的各种单色光是最纯的颜色。当一种 颜色中掺入黑、白或其它颜色时，纯度会 发生变化。 可见光谱:
（2） 明度
明度（Value)： 色彩的明暗、深浅程度。靠近白端
位高明度色，靠近黑端为低明度色，中间为中 明度色；彩色加白提高明度，加黑降低明度。
物体色明度主要决定于物体反射率的高低。
a、同一色相不同明度


同一颜色在强光照射下显得明亮，弱光照射下显 得较灰暗模糊； 同一颜色加黑或加白掺和后产生各种明亮程度。
1862年左右 德国 赫姆霍尔兹 三种感色细 胞……
赫姆霍尔兹
赫姆霍尔兹平行构造色觉三色模 型
赫姆霍尔兹光谱基本感觉曲线
1. 杨-赫姆霍尔兹学说——三色学说
视网膜有：
敏蓝细胞 敏绿细胞
敏红细胞
敏红细胞 敏绿细胞
敏蓝细胞
优点：
能充分说明混色现象，及混合色是3种感色细胞 按比例兴奋的结果；
在颜色测量和数值计算时，与试验理论符合；
3. 阶段学说
阶段学说（三色刺激四色感受）
B G R 第一阶段
感受器：视网膜
视网膜深层向大脑传输
第二阶段
大脑中枢
第三阶段 Y-B L R-G
色彩的属性及命名
色彩的主观三属性 色彩的客观三属性 色彩的命名
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色彩的属性
色彩的客观三属性 色彩的主观三属性


1 颜色的客观三属性
主 波 长(决定其颜色) 兴奋纯度(该颜色接近同一主波长的程度)
颜色的有机排序
白 按明度属性分
非彩色
灰
黑
红
橙
黄
彩色
绿 青 蓝
紫

色彩主观三属性：色相、明度、饱和度 （彩度）； 色彩客观三属性：主波长、亮度、纯度
白 明度（由下到上明度 增加）
色相（圆周上为各色 色相）
黑 饱和度（由圆周到圆心饱和度依次减少，圆周上各色 相饱和度最大，圆心上最小为0）
色彩视觉理论


三色学说 四色学说 阶段学说
三色学说
（300年前）色彩产生的观点：色觉是由照 射在视网膜上的光自己在380nm～780nm 连续分布波动，通过视神经按原样强制地 传给大脑感觉中枢形成色觉。
光线中没有色彩。－－－牛顿
1807年 英国 T.Yang 认为人只有感红、感 绿、感蓝三种基本视神经 。
现代的彩色印刷、摄影、照相分色、彩色电视都 是建立在该基础上的。
BUT:
不能解释色盲、负后像等现象
英国马克斯威尔(James C. Maxwell)于1861年利 用三原色光的混合法，制作出第一张彩色照片。
2、四色学说（对立学说或拮抗 色学说）
1878年 德国生物学家赫林（Hering）提出色觉 拮抗色学说，认为人类色觉是由三组正好相对的 基本色感－－拮抗色在大脑中融合而成。分别为 黑白、红绿和黄蓝三组拮抗色组。 颜色偏向现象 三对对立感受器：红－ 绿、黄－蓝、白－黑 颜色混合现象 心理原色：红、绿、黄、蓝。
2 颜色的主观三属性


色相 明度 饱和度
（1） 色相


色相（hue,简写为 H)： 色别、颜色的相貌，是色与色之间相区 别的最主要的特征。 如：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
（1） 色相决定于刺激人眼的光谱组成



对单色光来说，色相决定于该色 光的波长； 对复色光来说，色相决定于复色 光中各波长色光的相对量或比例。 物体的颜色是由光源的光谱成分 和物体表面反射（或透射）的特 性决定的。



一种颜色，当混入白色时，它的明度提高， 彩度降低； 混入黑色时，明度降低，彩度也降低。
（4） 颜色三属性的立体结构




为了定性和定量地描述颜色，国际上 统一规定了鉴别心理颜色的三个特征 量即色相、明度和饱和度。 心理颜色的三个基本特征，又称为心 理三属性，大致能与色度学的颜色三 变数---主波长、亮度和纯度相对应。 色相对应于主波长，明度对应于亮度， 饱和度对应于纯度。这是颜色的心理 感觉与色光的物理刺激之间存在的对 应关系。 每一特定的颜色，都同时具备这三个 特征。