色度学实验

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浅谈色度学实验教学内容的规范化

浅谈色度学实验教学内容的规范化

浅谈色度学实验教学内容的规范化以色度学实验教学内容的规范化为标题,写一篇3000字的中文文章色度学是对颜色的科学研究,它的定义是“它涉及到描述颜色的方式,它可以被度量,比较,管理和生产”。

度学实验教学内容有助于学生掌握正确的理论知识,有助于理解颜色色差,颜色系统,色调和颜色组合之间的关系,以及颜色定义和描述。

规范化色度学实验教学内容,对学生有着重要的意义。

它可以确保学生们能够准确地掌握色度学的基本概念,从而识别,培养和创造出具有不同的色度的物体。

规范色度学实验教学内容需要从以下几个方面给予考虑:第一,色度学实验教学内容应该充分体现色度学的基本原理,尤其是如何提取颜色的原理。

这一原理熟悉和理解,可以帮助学生深入理解色度学,以及颜色色差,颜色系统,色调和颜色组合之间的关系。

第二,色度学实验教学内容要用不同的实验方法来让学生有更容易理解的体验。

比如,可以用基本的实验工具,包括比较色板,色彩圆盘,色标,色调圆盘,色阶等,来演示各种色度学实验。

第三,色度学实验教学内容应该充分考虑到色度学在实际工作中的应用,通过实际操作来帮助学生更好地理解色度学的操作原理和技术。

第四,色度学实验教学内容应该包括色度设计,用不同色调的物体帮助学生掌握色彩的搭配规律,从而提高学生的色彩视觉感受力,使学生能够精准地进行色彩的搭配。

最后,规范的色度学实验教学内容不仅可以让学生掌握色度学的基本概念,而且可以让学生更加深刻地理解色度学的知识,从而培养良好的颜色节制能力和颜色搭配能力。

综上所述,色度学实验教学内容的规范化对学生来说意义重大。

它不仅可以帮助学生熟悉色度学的基本原理,而且可以帮助学生通过实际操作熟悉色度学的技术,从而有助于培养学生的色彩节制能力与搭配能力。

因此,规范色度学实验教学内容有利于开发学生的色彩洞察力,从而更好地满足实际生活中对颜色的需求。

色度测量实验报告 (自动保存的)

色度测量实验报告 (自动保存的)

基于WSD-1A 型装置的色度测量及计算崩溃问题的解决摘要就是对颜色的度量,这种度量是对颜色的一种客观描述,色度测量在制版、打样、印刷等光学应用中非常重要。

本文基于WSD-1A 型装置论述一般样品进行反射、透射定量测量的原理和步骤,以及测量过程中出现的复位失败、计算崩溃等问题的分析解决。

关键词:色度测量WSD-1A型实验装置一、测量原理(一)、色度学简介色度学是研究颜色度量和评价方法的一门学科,是颜色科学领域里的一个重要部分。

颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等都是外界刺激使人感觉器官产生的感觉。

光经过物体反射或透射后刺激人眼,人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息,并将此信息传至大脑中枢,在大脑中将感觉信息进行处理,于是形成了色知觉。

人们就可辨认出此物体的明亮程度、颜色类别,颜色纯洁的程度(明度、色调、饱和度)。

外界光刺激——色感觉——色知觉是个复杂的过程,它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等各方面间题,要想度量色知觉量是很复杂的。

心理物理学就是研究知觉量与外界刺激量之间关系而发展起来的一门学科。

色度学要解决颜色的度量问题首先必须找到外界光刺激与色知觉量之间的对应关系,以便能用对光物理量的测量间接地测得色知觉量,因此应用了心理物理学的方法,通过大量的科学实验,建立了现代色度学。

它是一门以光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学,也是一门以大量实验为基础的实验性科学。

现代色度学初步解决了对颜色作定量描述和测量的问题。

描述颜色最简单的方法是用颜色名词。

给每种颜色一个固定的名称,并冠以适合的形容词,将这些名词汇编成颜色名词词典,为人们互相交流色知觉信息提供了一种简单、古老的方式,但它不能定量地表示色知觉量。

人们还用制作标准色卡的方式来描述颜色,色卡可以有不同分类及排队方式,因而形成了不同的表色系统。

例如孟塞尔表色系统,它是按照色知觉的明度、色调及饱和度这三个特征量的大小排队,井按各特征量的差值相同的原则来制作色卡,给每个色卡一定的标号,以此种色卡作为目视测量颜色的标准。

色度测定实验报告

色度测定实验报告

色度测定实验报告
《色度测定实验报告》
在化学实验室中,色度测定是一种常见的实验方法,用于测定物质的颜色深浅。

色度测定可以帮助我们了解物质的浓度、纯度和反应程度,是化学分析中不可
或缺的一部分。

本文将介绍一次色度测定实验的过程和结果。

实验目的:通过色度测定方法,测定某种溶液中某种物质的浓度。

实验原理:色度测定是利用物质对特定波长的光的吸收来测定其浓度的方法。

当物质溶解在溶剂中形成溶液时,会吸收特定波长的光,而被测物质的浓度与
其吸收光的强度成正比。

通过测定溶液对不同波长光的吸收程度,可以确定被
测物质的浓度。

实验步骤:
1. 首先准备一定浓度的被测物质溶液。

2. 使用分光光度计测定该溶液对不同波长光的吸收程度。

3. 根据吸收光的强度,利用标准曲线或者比色法计算被测物质的浓度。

实验结果:通过色度测定实验,我们成功测定了被测物质的浓度为Xmol/L。


验结果与理论值相符,表明该色度测定方法准确可靠。

实验结论:色度测定是一种简单而有效的测定物质浓度的方法,通过该方法可
以快速准确地测定溶液中物质的浓度,为化学分析提供了重要的手段。

通过本次实验,我们深刻认识到了色度测定方法的重要性和应用价值,相信在
今后的化学研究中,色度测定方法将继续发挥重要作用。

色度实验报告

色度实验报告

色度实验报告色度实验报告引言:色度是指物体表面反射或透射光的颜色特征。

在人类的日常生活中,色彩扮演着重要的角色,不仅仅是美化我们的环境,还能够影响我们的情绪和心理状态。

为了更好地了解色彩的特性和对人类的影响,我们进行了一系列的色度实验。

本实验旨在通过实际观察和定量分析,探讨色度对人类感知的影响。

实验一:颜色对情绪的影响我们首先对一组受试者进行了一项实验,以了解不同颜色对情绪的影响。

实验中,我们选择了红色、蓝色和绿色这三种常见的颜色作为实验变量。

受试者在实验开始前填写了一份情绪问卷,然后被要求在不同颜色的房间中停留一段时间。

在每个房间中,我们观察了受试者的情绪表现,并记录下来。

结果显示,红色房间中的受试者表现出更强烈的兴奋和活力,而蓝色房间则使受试者感到更加平静和放松。

绿色房间则在情绪上没有明显的影响。

这表明不同颜色对情绪有着不同的影响,红色和蓝色在情绪激发方面具有显著作用。

实验二:色彩对认知能力的影响在第二个实验中,我们探讨了色彩对认知能力的影响。

受试者被要求完成一系列认知任务,包括记忆、注意力和问题解决等。

在不同任务中,我们使用了不同颜色的背景。

通过比较受试者在不同颜色背景下的表现,我们得出了以下结论。

首先,红色背景对于记忆任务的完成有一定的促进作用。

受试者在红色背景下的记忆能力明显优于其他颜色背景。

其次,蓝色背景对于注意力任务的完成有积极的影响。

受试者在蓝色背景下能够更好地集中注意力,提高任务完成效率。

然而,对于问题解决任务,颜色并没有明显的影响。

实验三:色彩对视觉感知的影响在最后一个实验中,我们研究了色彩对视觉感知的影响。

受试者被要求观看一系列的图像,其中包括不同颜色的物体。

我们记录下受试者对不同颜色物体的反应时间和准确率,并进行统计分析。

结果显示,黄色和橙色的物体引起了受试者更快的反应时间和更高的准确率。

这表明黄色和橙色对于视觉感知有着积极的影响,能够更好地吸引人们的注意力和提高视觉处理效率。

现代光学基础色度学实验报告

现代光学基础色度学实验报告

色度学实验报告一、实验目的1、了解光度学、色度学基本概念2、了解色坐标测试的基本原理二、实验设备光谱仪、OLED自发光显示屏、白色LED光源作为背光光源的液晶显示屏、冷阴极荧光灯作为背光光源的液晶显示器、红色LED光源、绿色LED光源、蓝色LED光源三、实验原理1、辐射谱(光谱)的测量原理复色光透过光栅可得到其光谱,中心谱线(0级谱线)为白光,无色散,除0级谱线外其余级数谱线均有色散。

由于2级、3级光谱间有重叠,为获取该复色光的光谱,使用线阵器件可直接获1级光谱。

(如图1)图1 辐射谱(光谱)的测量原理光谱仪的原理如图2,所要测的光透过狭缝后打在凹面反射镜上形成平行光;平行光打在光栅上使光信号在空间上按波长分散成为多条光束;色散后的光束再打在凹面镜上聚焦,使其在焦平面上形成一系列入射狭缝的像,其中每一像点对应于一特定波长;最后使用探测器阵列放置于焦平面,用于测量各波长像点的光强度。

图2光谱仪的原理最后可得到的辐射谱示例如图3所示。

图3 辐射谱示例2、已知辐射谱,计算1931CIE-XYZ 标准色度系统中的色度坐标在已知辐射谱之后,可由以下公式1计算色度坐标。

公式中φ(λ)由图4(a)得出,x̅(λ)、y ̅(λ)、z̅(λ)由图4(b)得出。

图4(a ) φ(λ) 图4(b )x̅(λ)、y ̅(λ)、z̅(λ)所得X 、Y 、Z 坐标为色度值坐标,但色度坐标不能大于1,因此需要经过以下公式2进公式 1行归一化。

最后,所得(x,y)即为色度坐标。

公式2 根据(x,y)色度坐标,即可在图5中的CIE1931色度图中标出所测光的位置。

图5 CIE1931色度图四、实验内容1、利用光谱仪分别测量OLED自发光显示屏、白色LED光源作为背光光源的液晶显示屏、冷阴极荧光灯作为背光光源的液晶显示器的光谱以及色度坐标,并在CIE1931色度图上标出各自的色域范围。

2、在CIE1931色度图上标出以下7种光源的色坐标。

色度实验报告

色度实验报告

色度实验报告
《色度实验报告》
在这个丰富多彩的世界中,色彩无疑是我们生活中不可或缺的一部分。

色彩不
仅能够给人带来美的享受,还能够影响人的情绪和心理状态。

因此,对色彩的
研究一直是人们关注的焦点之一。

本次实验旨在通过对色彩的实验研究,探讨
不同色彩对人的影响。

实验一:对比色彩的影响
在实验中,我们选取了红色和蓝色这两种截然不同的颜色进行对比研究。

实验
结果显示,红色能够让人感到兴奋和充满活力,而蓝色则能够让人感到平静和
放松。

这一结果表明,不同的颜色对人的情绪和心理状态确实有着明显的影响。

实验二:色彩对工作效率的影响
在这个实验中,我们将不同颜色的房间分别用于工作环境,并观察工作人员的
工作效率。

结果显示,暖色调的房间能够提高工作效率,而冷色调的房间则会
降低工作效率。

这一发现表明,色彩对工作效率也有着重要的影响。

实验三:色彩对情绪的影响
通过对被试者进行不同颜色的观察和问卷调查,我们发现不同颜色对人的情绪
有着不同的影响。

比如,黄色能够让人感到快乐和愉悦,而绿色则能够让人感
到安心和舒适。

这一结果表明,色彩对人的情绪有着直接的影响。

总结:通过以上实验,我们得出结论,色彩对人的情绪、心理状态和工作效率
有着明显的影响。

因此,在设计环境、工作场所和生活空间时,应该充分考虑
色彩的影响,以达到更好的效果。

希望本次实验结果能够为相关领域的研究和
实践提供一定的参考价值。

色度学实验报告

色度学实验报告

色度学实验报告
实验名称:色度学实验
实验目的:
1.了解色度学基本概念及常用色度学参数。

2.通过测量不同颜色的刺激物,在CIE坐标系中求出各个颜色的坐标,并分析不同颜色之间的关系。

实验器材:
1.色度计
2.标准光源
3.标准色卡
4.黑白参照板
实验原理:
色度学是旨在描述人类视力系统,特别是对于颜色的感受。


用色度学参数有CIE 1931三刺激值方法和CIE L*u*v*方法,其中CIE L*u*v*方法是一种亮度有序的色度空间,它包括三个颜色度:亮度(L*)、红绿性(u*)和黄蓝性(v*)。

实验步骤:
1.将色度计调零,并放入标准光源下。

2.根据实验要求,选取不同的色块进行测量,并将数据记录在
实验笔记本上。

3.根据测得的数据,在CIE坐标系中,求出各个颜色的坐标值,并绘制出不同颜色的坐标点图。

4.根据色度学理论,分析不同颜色之间的亮度、饱和度和色度
等参数之间的关系。

实验结果:
通过实验我们得到了一些有用的数据和图表。

例如,我们可以看到不同颜色之间的坐标值;我们还可以分析CIE坐标系中各颜色之间的关系,识别哪些颜色是相似的,哪些颜色是相反的。

实验结论:
通过此次实验,我们学习到了色度学的一些基本概念和参数,并通过实测,进一步了解了不同颜色之间的关系。

我们深刻认识到,色彩是人类感官的重要组成部分,它不仅可以带来美感,还能影响我们的情感和心理状态。

光信息专业实验报告:色度学测量实验 (2)

光信息专业实验报告:色度学测量实验 (2)

光信息专业实验报告:色度学测量实验一、实验用具及装置1、 WGS-9型色度实验系统如图2,由光谱仪、电控箱和计算机三大部分组成。

图1.WGS-9 型色度实验系统2、光谱仪部分主要有以下四部分组成(如图3):单色器、溴钨灯光源、透射样品测量部分和反射样品测量部分。

图2.光谱仪部分结构图二、实验过程记录1、熟悉实验仪器,阅读说明书2、开启各仪器电源,开始实验3、透射样品的测量(1)在开机的情况下,检查是否使用的是出缝1(既透射档)。

(2)样品室置空,调节负高压及狭缝,使测量到的反射基线位置较高,但信号又没溢出(此步骤可能要反复做几遍才能得到理想的结果)。

(3)上面确定的条件不变的情况下,做透射基线。

把转向镜拨到透射率档,工作模式选择“透射基线”,样品室空置,开始扫描,通过调节负高压和狭缝宽度,使基线饱满但不溢出。

(4)放入三基色滤光片,测量透射率。

工作模式选择“透射”,样品室放入红、绿、蓝色玻璃片进行测量。

(5)打开“色度计算”窗口,选择寄存器和参照光源后,计算该样品在参照光源下的色度坐标及其它参数。

4、反射样品的测量(1)在开机情况下,检查是否使用是出缝2(既反射档),若不是把转向镜拨到出缝2上。

(2)放入标准白板,调节负高压及狭缝,使测量到的透射基线位置较高,但信号又没溢出(此步骤可能要反复做几遍才能得到理想的结果)。

(3)在上面确定的条件不变的情况下,使用标准白板做反射基线。

把转向镜拨到反射率档,工作模式选择“反射基线”,放入白板,开始扫描,同样,调节负高压和狭缝宽度。

(4)放入样品,测量样品的反射率。

(5)打开“色度计算”窗口,选择寄存器和参照光源后,计算该样品在参照光源下的色度坐标及其它参数。

分别放入黄色、深黄色的纸片进行测量。

(6)最后要求采用分步计算方式重复上述计算,熟悉色度计算的方法。

5、实验结束,整理仪器三、实验数据及处理一、透射样品的测量1. 测量透射基线。

把转向镜拨到出缝1,打开软件。

色度学测量实验

色度学测量实验

项目名称色度学测量实验实验类别综合课时安排 4教学目的1、使学生深入理解光度学参数的物理意义;2、掌握HAAS-2000高精度快速光谱分析系统测试单颗LED的方法。

预习要求1、熟悉色度学的有关概念,测试方法;2、了解HAAS-2000高精度快速光谱分析系统的测试原理。

请复习以下参数的概念:色品坐标,相关色温,主波长,色纯度,色比,峰值波长,半宽度,显色指数,光通量,光效,正向电压,正向电流,功率。

教学内容与过程教学内容与过程的主要内容包括(供参考):一、基本内容、重点、难点;基本内容:理解测试原理,测试单颗LED的光谱、光度和色度特性,分析测试结果。

重点:测试单颗LED的光谱、光度和色度特性。

难点:测试结果的理解和分析。

二、仪器设备;HAAS-2000高精度快速光谱分析系统主要由HASS2000光谱辐射计、LED300E测试电源、0.5米积分球、计算机及专用测控软件等构成(如图1所示),用于LED光源的光度和色度测试。

图1 HAAS-2000高精度快速光谱分析系统三、实验原理;光谱辐射计(光谱仪)是光测量最重要的仪器设备,其基本功能是测量辐射强度随波长分布。

通过配备积分球等部件,根据各量之间的相互关系,即可准确测得光度、色度和辐射度量。

其中,光通量的测量是其他参量测量的基础。

图2采用积分球测量光通量的示意图。

光源S 在球壁上任意一点B 上产生的光照度是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。

由积分学原理可得,球面上任意一点B 的光照度E 为:2114R E E ρρπΦ-=+⋅ (1) 如果在光源S 和B 点间放一挡屏,挡去直接射向B 点的光,则E1 = 0,因而在B 点的光照度为: 214R E ρρπΦ-=⋅ (2)其中,R 为积分球半径、ρ为积分球内壁反射率。

R 和ρ均为常数,因此在球壁上任意位置的光照度E (挡去直接光照后)与灯的光通量Φ成正比。

通过测量球壁窗口上的光照度E ,就可求出光源的光通量Φ。

色度学实验

色度学实验
相同,是最纯的白色,其色温为5500K。由图中的马蹄形的光谱轨迹各波长的位置。通过观
察可以发现:光谱的红色波段集中在色度图的右下部,绿色波段集中在色度图的上部,蓝
色波段集中在色度图的左下部。中心的白光点E的饱和度最低,光源轨迹线上饱和度最高。
马蹄图中往x和y色度坐标延伸,会发现颜色往红与绿两种颜色过渡,因此可以将x与y
彩色有三个特性,也称为“色彩三要素”,即明度(Value或Brightness)、色调(又名色
相,Hue)和色纯度(也称为饱和纯度,saturation)。
自然界中各种物体所表现出的不同色彩,都是由蓝色、绿色和红色光线按适当比例混合
起来,即通过不同的吸收或反射作用而呈现在人们眼中的。所以,蓝色、绿色和红色就是组
色度图上的各等色温线往下延伸,就会发现4000K~10000K范围内的等色温线会聚在一点
上。会聚点以O表示,其色坐标为(0.329, 0.187)。色温在4000K以下时,会聚点稍有偏离,但是
对于一般照明光源的色温范围2500~8000K来讲,此会聚点的平均色坐标是充分可靠的。若
已知光源的色品坐标为G(xg,yg),则可知O点和G点连线的斜率,色温T可由斜率的倒数A求
一致程度进行定量化,并称之为显色指数。
在了解显色指数之前,需要先掌握色差的概念。所谓色差,从字面上理解, 就是颜色的
差别。对于两个颜色之间的差别的视觉判断主要有两种直观的评价, 即可感知性和可接受
性。可感知性是指观察者能够看到颜色的差别或者能够判断两个颜色样品之间色差的大小
的视觉属性,而可接受性则表示观察者是否认为可以接受被观察颜色差别的视觉判断,色

(G):(B)=1:
1:1。尽管这时三原色的亮度值并不等,但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待,

色度实验

色度实验

色度实验一、实验目的1. 了解色度学的基本原理。

2. 熟悉WSD-1A 型色度仪的实验装置及软件操作界面,并掌握使用方法。

3. 学会用透射或反射方法测量样品的主波长、纯度、色坐标等色度学量。

二、实验原理色度学是研究颜色度量和评价方法的一门学科,现代色度学初步解决了对颜色作定量描述和测量的问题。

颜色可以分为黑白和彩色两个系列,黑灰白以外的所有颜色均为彩色系列。

彩色可以用三个参数来表示:明度(亮度或纯度)、色调(主波长或补色主波长)和色纯度(饱和度)。

明度表示颜色的明亮程度,颜色越亮明度值越大;色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。

彩色物体的色调决定于在光照明下反射光的光谱成分。

例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占优势,而其它成分被吸收掉了。

对于透射光,色调由透射光的波长分布或光谱所决定。

色纯度是指彩色光所呈现颜色的纯洁程度。

对于同一色度的彩色光,其色纯度越高,颜色就越深,或越纯;反之颜色就越淡,纯度越低。

色调和色纯度合称色度,它既说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。

根据色度学原理,所有颜色均可由红、绿、蓝三种颜色匹配而成,这三种颜色称为三基色。

为了定量地表示颜色,常用的方法是采用“三刺激值”,即红、绿、蓝三基色的量,分别用X 、Y 、Z 表示。

在理论上,为了定量地表示颜色,采用平面直角色度坐标Z Y X X x ++=, Z Y X Y y ++=, Z Y X Z z ++=x 、y 、z 分别是红、绿、蓝三种颜色的比例系数,1=++z y x 。

用(C )代表一种颜色,(R)、(G)、(B)表示红、绿、蓝三基色,则)()()(B z G y R x C ++=,如一蓝绿色可以表示为: )(63.0)(31.0)(06.0)(B G R C ++=所有的光谱色在色坐标上为一马蹄形曲线,该图称为CIE1931色坐标。

在图中红®、绿(G)、蓝(B)三基色坐标点为顶点,围成的三角形内的所有颜色的所有颜色可以由三基色按一定的量匹配而成。

光度学与色度学实验报告

光度学与色度学实验报告

图 2 仪器外形图
1
光度学与色度学实验报告—董燕蓉
图 3 样品室
图 4 反射测量装置 单色仪的光路图如下图 5,采用的是光栅分光系统(C-T 型) 。
M1 反射镜、 M2 准光镜、 M3 物镜、G 平面衍射光栅、Z 转向镜 S1 入射狭缝、S2 光电倍增管接收、S3 图 5 单色仪光路图 观察口、 S 样品室
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光度学与色度学实验报告—董燕蓉
取决于光刺激, 而且取决于人眼的视觉特性。 关于颜色的测量和标准应该符合人眼的观测结 果。但是,人眼的颜色特性对于不同的观测者或多或少会有差异,因此要求根据大量的观测 者的颜色视觉实验,确定一组为匹配等能光谱色的三原色数据,称为“标准色度观测者光谱 三刺激值” ,以此代表人眼的平均颜色视觉特性,用于色度学的测量和计算。 CIE (国际照明委员会) 1931 年在 RGB 系统的基础上采用设想的三原色( X ) , ( Y) , (Z) [分别代表红色,绿色和蓝色] ,建立了 CIE-1931 色度图,同时将匹配等能光谱各种 颜色的三原色数据标准化,确定 CIE1931 - XYZ 标准色度学系统。三原色不能由其他色混 合得到,三原色的波长如下:红:700nm,绿:546.1nm,兰:435.8nm 2 CIE1931 色度图 CIE1931 -XYZ 色度系统是色度学基础。任何一种颜色均可以用 CIE1931-XYZ 色度图 中它的色度坐标 x,y 和刺激值 Y 来表示。 左图为 CIE1931 色度图。色度图中的弧 形曲线上的各点是光谱上的各种颜色即光谱 轨迹,是光谱各种颜色的色度坐标。红色波 段在图的右下部,绿色波段在左上角,蓝紫 色波段在图的左下部。图下方的直线部分, 即连接 400nm 和 700nm 的直线,是光谱 上所没有的、由紫到红的系列。靠近图中心 的 C 是白色,相当于中午阳光的光色,其色 度坐标为 X=0. 3101, Y=0. 3162。 设 色度图上有一颜色 S,由 C 通过 S 画一直线 至光谱轨迹 O 点(590nm) ,S 颜色的主波 长即为 590nm,此处光谱的颜色即 S 的色 调 (橙色) 。 某一颜色离开 C 点至光谱轨迹的 距离表明它的色纯度,即饱和度。颜色越靠 近 C 越不纯,越靠近光谱轨迹越纯。 S 点位 于从 C 到 590nm 光谱轨迹的 45%处, 所以 它的色纯度为 45%(色纯度%=( CS/CO )×100。从光谱轨迹的任一点通过 C 画一直 线抵达对侧光谱轨迹的一点,这条直线两端的颜色互为补色(虚线) 。从紫红色段的任一点 通过 C 点画一直线抵达对侧光谱轨迹的一点,这个非光谱色就用该光谱颜色的补色来表示。 CIE1931 色度图有很大的实用价值,任何颜色,不管是光源色还是表面色,都可以在这个 色度图上标定出来,这就使颜色的描述简便而准确了。再如在 CIE1931 色度图上,可推出 由两种颜色相混合所得出的各种中间色。 如 Q 和 S 相加, 得出 Q 到 S 直线的各种中间颜色, 如 T 点,由 C 通过 T 抵达 552nm 的光谱色,可由 552nm 的波长颜色看出 T 的色调,并 可由 T 在 C 与 552nm 光谱色之间所占位置看出它的纯度。在实际应用中,如彩色电视、 彩色摄影(乳胶处理)或其它颜色复现系统都需要选择适当的红( R) 、绿(G) 、蓝(B ) 三基色,用来复现白色和各种颜色。 3 标准照明体 做颜色测量和标定时统一使用标准照明体,不同的光源有不同的光谱功率分布 ,因此 在不同的光源照射下物体的表面呈现略为不同的颜色,因此 CIE 推荐四种标准照明体 A,B,C,D 和三种标准光源 A,B,C 统一规定的照明和观察条件 做颜色测量和标定时,应符合统一规定的照明和观察条件, 照明和观察条件的不同也 会使观察到的颜色有所不同 ,为此 CIE 规定对样品进行色度测量和标定应符合下述四种

色度的测定实验报告

色度的测定实验报告

色度的测定实验报告引言在颜色的描述中,色度是一个重要的概念。

色度是指颜色的纯度和饱和度的度量,用于描述颜色的鲜艳程度。

测定颜色的色度有助于我们更准确地理解和描述颜色的特征。

本实验旨在通过一系列测定来探讨色度的测量方法和原理。

实验设备1.色度计:用于测定颜色的纯度和饱和度。

2.标准样品:用于校准色度计。

3.操作台:用于放置实验设备和样品。

实验步骤步骤一:校准色度计1.准备标准样品,按照色度计的使用说明进行校准。

2.将标准样品放置在色度计上,根据仪器指示进行校准操作。

3.校准完成后,保证色度计的准确度。

步骤二:测定样品的色度1.准备待测样品,确保样品没有明显的瑕疵和污渍。

2.将样品放置在色度计上,根据仪器指示进行测定。

3.记录测定结果,包括纯度和饱和度的数值。

步骤三:分析测定结果1.将测定结果进行比较和分析,观察不同样品的色度差异。

2.根据测定结果,讨论不同因素对色度的影响,如物质的成分和浓度。

结果与讨论通过以上实验步骤,我们得到了一系列样品的色度测定结果。

根据这些结果,我们可以看出不同样品之间存在明显的色度差异。

例如,样品A的色度明显高于样品B,表明样品A具有更高的纯度和饱和度。

在分析测定结果的过程中,我们发现样品的成分和浓度是影响色度的重要因素。

较纯的物质通常具有较高的色度,而浓度较高的物质也能够增加色度的饱和度。

此外,不同色素对色度的影响也是不同的。

结论通过本实验,我们了解了色度的测定方法和原理,并通过实际测量获得一系列样品的色度数值。

通过对测定结果的分析,我们发现样品的成分、浓度和色素对色度具有重要影响。

通过测定样品的色度,我们可以更准确地描述和比较不同物质的颜色特征。

色度的测定还可以应用于颜料、染料、油漆等行业中,帮助我们选择、比较和确定颜色的特性。

在今后的研究和实验中,我们可以进一步探讨色度与其他光学特性的关系,以及色度在不同领域的应用。

参考文献•[1] 黄敏.光学与色彩度测定方法及应用[M].第3版.北京:北京理工大学出版社,2017.•[2] 杨云. 光学测量技术[M]. 第2版.北京:北京理工大学出版社,2009.致谢感谢实验室提供的实验设备和技术支持,以及其他实验小组成员的合作和帮助。

色度学实验

色度学实验

色度学实验颜色科学在彩色显示、印刷、纺织以及摄影美术行业的作用是巨大的。

人眼对物体色彩的视觉感受涉及到物理学(物体的自发光、透射光或反射光形成颜色刺激)、生理学(感光细胞响应与传输,颜色刺激转变为神经信号)、心理学(颜色感知的响应)等等方面。

我们所说的色度学是对颜色刺激进行物理测量、数学计算并定量评价的学科,它不涉及神经响应、传输及颜色感知。

国际上颜色的定量表述有多种系统,如用色卡表述的孟塞尔表色系统、国际照明委员会推荐的CIE 表色系统等,各系统之间一定条件下可以转换。

本实验主要介绍常用的CIE 表色系统,它是基于加色法混色系统发展而来的。

一、实验目的:1. 了解色度学的基本知识。

2. 初步掌握颜色相加混合与相减混合及颜色匹配等方法。

3. 掌握颜色定量测量与表述方法。

二、实验原理:1. 三色加法混合与RGB 表色系统中色度坐标的确定在如图1所示的颜色匹配实验中,利用红[R]、绿[G]、蓝[B]三原色混合匹配颜色 [C]时,可表示为[C]=R [R]+G [G]+B [B] (1)式式中[R]、[G]、[B]为原刺激(如取λR =700.0nm ,λG =546.1nm ,λB =435.8nm ),其与基础刺激(等能光谱白光)相匹配时的光度量L R 、L G 、L B 称为色度学单位。

R 、G 、B 分别为匹配色光 [C]时[R]、[G]、[B]的数量,若匹配 [C]时[R]、[G]、[B]的光度量分别为P R 、P G 、P B ,则R =P R /L R 、G =P G /L G 、B =P B /L B ,R 、G 、B 称为三刺激值,对于基础刺激(等能光谱白光)有R =G =B =1 实验表明颜色匹配遵循以下两个法则(格拉斯曼法则):比例法则:若[C 1]= [C 2],则α[C 1]= α[C 2]加法法则:若[C 1]= [C 2]、[C 3]= [C 4],则[C 1]+ [C 3]= [C 2]+ [C 41423显然色光增减、合成时的表述与通常的数学式子完全等价。

色度的测定

色度的测定

实验题目:色度的测定一、实验目的:1、掌握铬—钴比色法的测定原理和操作2、掌握色度标准溶液的配制二、实验原理本实验采用目视比色法对水样进行测定,用重铬酸钾和coso47h2o配成标准系列与实验进行目比色来确定水样的色度,测定前放置澄清,分别用0.45um滤膜除去悬浮物,在配置标准系列,用水样与标准色列对比,从而球顶水样的色度。

三、仪器和试剂1.具塞比色管50ml规格一致2.移液管若干只3.量筒250ml4.光学纯水(蒸馏水)5.色度标准储备液四、操作步骤1、采样:取50ml过滤后的沧州荷花池水样2、色度标准系列的配制取13只比色管,分别用移液管加入0ml、0.5ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml、2.50ml、3.00ml、3.50ml、4.00ml、4.50ml、5.00ml、6.00ml、7.00ml标准储备液,并用蒸馏水稀释至标线,溶液色度分别为0度、5度、10度、20度、25度、30度、35度、40度、45度、50度、60度、70度,密封保存。

3、水样处理:将原水样倒入大烧杯中,静置15min。

4、测定:将烧杯中上层清液加入50ml比色管中直至刻度线,将水样与色度标准系列进行目视比色,将比色管至于白纸上,在日光下目光垂直管口向下观察,记录水样与铬—钴色度标准系列的色度,记录数据。

五、数据处理标准系列的比色度计算:V1——样品稀释后的体积,mlA0=V1A1/V0V0——样品和稀释前的体积,mlA1——稀释样品色度的观察值,度1、测定除去悬浮物的水样色度为15度。

2、烧杯静置上层清液的水样色度在70度以上。

3、将上层清液稀释测定色度35度。

4、电导率:原水样3290us/cm 补偿到250C;稀释水样1466us/cm 补偿到250C;六、注意事项1、比色皿清洗、移液管清洗干净。

2、采样后立即测定。

中山大学理工学院光信息专业实验报告 色度学

中山大学理工学院光信息专业实验报告 色度学

实验7 色度学实验10级光信息黄楚迪 10327085 组号:B14 合作人:张瑀【实验目的】1. 了解色度学的基本原理。

2. 熟悉WSG-9 型色度实验仪的实验装置及软件操作界面,并掌握使用方法。

3. 学会用透射或反射方法测量样品的主波长、纯度、色坐标等色度学量【实验数据处理与分析】1.透射样品的测量。

(1)测量透射基线1)在开机的情况下,使用的是出缝1。

2)样品室置空,调节负高压及狭缝,使测量到的反射基线比较大,但信号又没溢出记下此时的数据:狭缝宽度1.75mm 负高压:200V3)上面确定的条件不变的情况下,做透射基线。

使用实验保存的数据,利用Origin软件做出透过基线,如图1所示。

图1 透射基线透过基线的截图如图2所示。

图2 透过基线的截图(2)测量透射样品a)放入透射样品三基色板红HB600(x=0.6631,y=0.3366),然后测量其透射率。

使用实验保存的数据,利用Origin软件做出三基色板红HB600的透射率曲线,如图3所示。

图3 三基色板红HB600的透射率曲线打开色度计算窗口,选择寄存器和标准A光源,计算三基色板红HB600透射样品的色度坐标和其他参数图4三基色板红HB600的色度计算截图色度计算的结果如下:分析:①红色滤光片主要吸收除红光以外的其他频率的波段,由理论已知红光波长770~622nm。

在所得图3中,可以看出在650-700nm附近区域透射率较高,几乎达到90%,而其他区域则基本不透过,可见实验结果与理论分析相符合。

②通过软件色度计算的结果中,主波长是609.9nm,略短于红波波长范围,原因为滤光片本身颜色存在偏差,且因保存不当等问题出现偏黄现象,导致波长偏向黄光区域。

③透射样品三基色板红HB600(x=0.631,y=0.3366),通过实验色度软件计算的色坐标x=0.6652,y=0.3345,这与样品上标示的色坐标x=0.631,y=0.3366十分接近。

色度的测定实验报告

色度的测定实验报告

色度的测定实验报告色度的测定实验报告引言:色度是指物体所呈现的颜色特征,是由光的波长和强度决定的。

在工业生产中,色度的测定对于产品的质量控制至关重要。

本实验旨在通过测定不同物质的色度,探究色度的测定方法与应用。

实验目的:1. 了解色度的概念和测定原理;2. 掌握常见色度测定方法的操作技巧;3. 分析不同物质的色度数据,探讨其应用价值。

实验仪器与试剂:1. 色度计;2. 标准色板;3. 待测物质溶液。

实验步骤:1. 校准色度计:使用纯净水进行零点校准,确保色度计的准确性;2. 准备标准色板:将标准色板放置在色度计上,确保其与光源接触良好;3. 测定标准色板的色度:依次选择不同波长的光线,记录每个波长下的色度数值;4. 准备待测物质溶液:按照实验要求,制备不同浓度的待测物质溶液;5. 测定待测物质溶液的色度:将待测物质溶液置于色度计中,选择合适的波长,记录色度数值;6. 分析数据:比较标准色板和待测物质溶液的色度数据,探讨其差异和应用价值。

实验结果与分析:通过实验测定,我们得到了一系列的色度数据。

在分析数据时,我们发现不同物质的色度数值存在明显的差异。

这些差异可以用于判断物质的纯度、浓度以及化学反应的进行程度。

例如,对于某种化学物质溶液,其色度数值随着浓度的增加而增加,这与光的吸收和散射特性有关。

此外,通过比较待测物质溶液与标准色板的色度数据,我们可以判断待测物质是否符合标准要求,从而进行质量控制。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了色度的概念和测定原理。

色度的测定方法是一种常用的质量控制手段,可以应用于各个行业。

在实验中,我们通过测定不同物质的色度,探究了其应用价值。

然而,本实验仅仅是初步探索了色度的测定方法与应用,还有很多其他因素需要进一步研究和探讨。

希望在以后的学习中,能够更加深入地了解色度的相关知识,并将其应用于实际生产中,提高产品的质量。

参考文献:[1] 张三. 色度的测定与应用[M]. 北京:科学出版社,2010.[2] 李四. 色度测量技术及其应用[J]. 分析测试学报,2015,34(2): 45-50.。

12-色度学实验

12-色度学实验

实验十二 色度学实验色彩在人类文明历史上有极其重要的地位,而如何正确且适当地应用颜色及表达色彩更是其中最重要的课题,也是人类共同追求的目标。

在现今及未来的科技文明上亦具有其重要性。

譬如,如今信息传播日新月异,对色彩的传输与表达更追求完美、真实色彩再现,亦即WYSI-WYG (What You See Is What You Get 所见即所得)。

要达到此一目标则必须具有一个完全与人眼色觉相吻合的理想色觉模式。

此理想色觉模式即为各种色彩定性、定量应用上的基础。

【实验原理】色度学这门科学最早开创于牛顿,是一门研究人眼对颜色感觉规律和计量的科学。

人眼对颜色感觉有黑白和彩色两个系列,其中彩色系列如红,橙,黄,绿,青,蓝,紫等,可以用三个参数表示:明亮度(亮度或纯度)、色调(主波长或补色主波长)和饱和度(色纯度)。

明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。

一般来说,彩色光能量大则显得亮,反之则暗。

色调反映颜色的类别,如红色、绿色、蓝色等。

彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。

例如,某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势,而其它成分被吸收掉了。

对于透射光,其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。

饱和度是指彩色光所呈现颜色的纯洁程度。

对于同一色调的彩色光,其饱和度越高,颜色就越深,或越纯;而饱和度越小,颜色就越浅,或纯度越低。

100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。

色调与饱和度又合称为色度,它即说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。

为了定量表示颜色,常用的方法是采用“三刺激值”。

物体颜色的定量度量是很复杂的,它涉及到观察者的视觉生理以及照明条件、观察条件等许多问题,为了能够得到一致的度量效果,国际照明委员会(简称CIE)规定了一套标准色度系统,称为CIE 标准色度系统。

它是一种混色系统,是基于每一种颜色都能用三个选定的原色按适当比例(称为“三刺激值”)混合而成的基本事实建立起来的。

色度测量实验报告

色度测量实验报告

色度测量实验报告色度测量实验报告一、引言色度是描述物体颜色特征的重要参数,对于工业生产、设计和艺术创作都具有重要意义。

为了准确测量和描述色彩,科学家们发展了多种色度测量方法和仪器。

本实验旨在通过对不同颜色样品的测量,探究色度测量的原理和方法,并分析实验结果。

二、实验方法1. 实验仪器:色度测量仪、标准颜色样品、待测颜色样品。

2. 实验步骤:a. 打开色度测量仪,进行预热和校准。

b. 将标准颜色样品放置在测量仪的测量台上,按下测量按钮进行测量。

c. 记录测量结果,包括颜色的三个参数:色调、饱和度和亮度。

d. 重复步骤b和c,对待测颜色样品进行测量。

三、实验结果与分析1. 标准颜色样品测量结果:a. 样品1:色调为红色,饱和度为50%,亮度为70%。

b. 样品2:色调为绿色,饱和度为60%,亮度为80%。

c. 样品3:色调为蓝色,饱和度为70%,亮度为90%。

2. 待测颜色样品测量结果:a. 样品A:色调为黄色,饱和度为40%,亮度为60%。

b. 样品B:色调为紫色,饱和度为70%,亮度为50%。

c. 样品C:色调为橙色,饱和度为80%,亮度为70%。

3. 分析:通过对测量结果的分析,我们可以发现不同颜色样品的色调、饱和度和亮度参数的差异。

色调是指颜色的基本色彩,可以用红、绿、蓝等颜色来描述。

饱和度表示颜色的纯度和鲜艳程度,数值越高,颜色越饱和。

亮度则反映颜色的明暗程度,数值越高,颜色越亮。

四、实验误差分析1. 仪器误差:色度测量仪的精度和稳定性会对测量结果产生影响。

为了减小仪器误差,我们在实验中进行了预热和校准操作,并尽量保持仪器的稳定状态。

2. 人为误差:实验操作者的主观因素也可能对测量结果造成一定的影响。

为了减小人为误差,我们在实验中进行了多次重复测量,并取平均值作为最终结果。

3. 样品误差:待测颜色样品本身的质量和表面状态也会对测量结果产生影响。

为了减小样品误差,我们在实验中选择了表面均匀、质量良好的样品进行测量。

光谱实验报告色度学测量工位

光谱实验报告色度学测量工位

色度学测量工位1.引言颜色测量理论与技术是色度学的组成部分.它是本世纪发展起来的一门以物理光学、视觉生理、视觉心理、光电子学、电子计算技术为基础的综合性科学技术。

彩色电视、彩色摄影、彩色录像、彩色图像电话、彩色视觉机器人、彩色印刷以及染料、涂料、纺织、造纸、交通信号、照明技术、美化环境、工农业生产、科学技术和文化事业等各种产品、各个部门,都要涉及到颜色学和颜色测量。

颜色测量成为评价人们生活的氛围.评定产品质量的重要依据和手段。

这就要求颜色测量能在人眼视察能力的基础上、满足工业中精确测量和控制颜色的需要,实现获得巨大经济效益和社会效益的目的。

2.实验目的1.了解LED 的光电特性,理解LED 的发光原理。

2.理解三刺激值和色品图。

3.了解色温的定义及计算。

4.定量测量半值角。

5.了解LED 的光谱特性及其测试方法。

6.了解LED 测量的几何条件7.掌握LED 分光机的原理3.实验原理1.LED 基础LED 是一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。

LED 的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附着在一个支架上,是负极,另一端连接电源的正极,整个晶片被环氧树脂封装起来,如图 1 所示。

半导体晶片由两部分组成,一部分是 P 型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是 N 型半导体,在这边电子占主导。

但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N 结”,如图 2 所示。

当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向 P 区,在P 区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,从而把电能直接转换为光能,这就是 LED 发光的原理。

在 P-N 结上加反向电压,则不会发光。

这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,简称LED。

LED 发光的波长,是由形成 P-N 结材料决定的。

当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

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色度学实验颜色科学在彩色显示、印刷、纺织以及摄影美术行业的作用是巨大的。

人眼对物体色彩的视觉感受涉及到物理学(物体的自发光、透射光或反射光形成颜色刺激)、生理学(感光细胞响应与传输,颜色刺激转变为神经信号)、心理学(颜色感知的响应)等等方面。

我们所说的色度学是对颜色刺激进行物理测量、数学计算并定量评价的学科,它不涉及神经响应、传输及颜色感知。

国际上颜色的定量表述有多种系统,如用色卡表述的孟塞尔表色系统、国际照明委员会推荐的CIE 表色系统等,各系统之间一定条件下可以转换。

本实验主要介绍常用的CIE 表色系统,它是基于加色法混色系统发展而来的。

一、实验目的:1. 了解色度学的基本知识。

2. 初步掌握颜色相加混合与相减混合及颜色匹配等方法。

3. 掌握颜色定量测量与表述方法。

二、实验原理:1. 三色加法混合与RGB 表色系统中色度坐标的确定在如图1所示的颜色匹配实验中,利用红[R]、绿[G]、蓝[B]三原色混合匹配颜色 [C]时,可表示为[C]=R [R]+G [G]+B [B] (1)式式中[R]、[G]、[B]为原刺激(如取λR =700.0nm ,λG =546.1nm ,λB =435.8nm ),其与基础刺激(等能光谱白光)相匹配时的光度量L R 、L G 、L B 称为色度学单位。

R 、G 、B 分别为匹配色光 [C]时[R]、[G]、[B]的数量,若匹配 [C]时[R]、[G]、[B]的光度量分别为P R 、P G 、P B ,则R =P R /L R 、G =P G /L G 、B =P B /L B ,R 、G 、B 称为三刺激值,对于基础刺激(等能光谱白光)有R =G =B =1 实验表明颜色匹配遵循以下两个法则(格拉斯曼法则): 比例法则:若[C 1]= [C 2],则α[C 1]= α[C 2]加法法则:若[C 1]= [C 2]、[C 3]= [C 4],则[C 1]+ [C 3]= [C 2]+ [C 41423显然色光增减、合成时的表述与通常的数学式子完全等价。

我们可以对一定辐射功率(1W )、波长为λ的单色刺激[C λ]进行匹配可得出:[B][G ][R]][C λλλλb g r ++=λλλb g r 、、是该单色光的光谱三刺激值,称为色匹配系数,作为波长的函数得到的)λ()λ()λ(b g r 、、称为色匹配函数。

当某光刺激的光谱功率分布函数P (λ)已知时,各单色光λ、带宽d λ处的功率为P (λ) •d λ,在格拉斯曼法则指导下,该光刺激的三刺激值可以由下式来求出:⎰⎰⎰===vis vis vis d P B d g P G d r P R λλλλλλλλλ)()()()()()( (2)式 值得注意的是色匹配函数是在色匹配实验的基础上确定的,它与原刺激、基础刺激的选取有关,原刺激、基础刺激改变色匹配函数也会改变。

为直观表示三刺激值,可以建一个如图2所示的三维直角坐标系,以[R]、[G]、[B]作为轴的单位向量,那么由三刺激值确定的向量可以代表颜色刺激[C],更简化一点,可以选取该向量与单位平面R +G +B =1的交点(r +g +b =1)在[R][G]平面的垂直投影点(r ,g )来表示色[C],r 、g 、b 可由下式求得:g r B G R B b BG R G g BG R Rr --=+++=+++=+++=1 (3)式 (r ,g )称为色[C]的色度坐标,将色度坐标表示在平面上的图形为色度图(如图3),[C]色度坐标标在色度图上可得到色度点。

由色度坐标所确定的颜色[C]的物理性质称为[C]的色度。

在色度图上r 、g 会为负,原因是当 [C]处于三原色围成的三角形色域外面时,需要将一种原色如红色加到被匹配色中,而用其余两原色进行匹配,这样(1)式中的R 为变为负值。

另外色度图上由单色光的色度坐标连接所成的曲线为单色光轨迹,它与下面的紫红轨迹直线围成的区域涵盖了所有可能的色度坐标点,而其外部的色虽在数学上是可能的,但在实际上是不存在的,称其为虚色,图中的E 点r =g =1/3为等能光谱白光的色坐标点。

2. CIE1931XYZ 色度系统及颜色的主波长、兴奋纯度 为避免色匹配函数)λ()λ()λ(中的负值在理解、计算中的不利影响,同时满足一些特殊的色匹配函数数据上的要求,国际照明委员会(Commission International de I ΄Éclairage ,简称CIE )在1931年选取了三个虚色[X]、[Y]、[Z]作为原刺激,得到了XYZ 色度系统,称为CIE1931标准色度系统(2度视场——视场的大小反映色匹配实验中参与响应的中央凹周围感光细胞的多少,CIE 还规定有10度视场的CIE1964XYZ 色度系统),其对于等能光谱白光的色匹配函数为)λ()λ()λ(z y x 、、,且根据特殊的规定,三刺激函数中的Y 正好表示了光度量。

RGB 色度系统中的三刺激值R 、G 、B 与CIE1931标准色度系统中的三刺激值X 、Y 、Z 可以按一定的数学关系式进行换算,同样色度坐标r 、g 、b 与x 、y 、z 间也可相互转换。

当我们要求某色刺激Φ(λ)的三刺激值时,可以参照RGB 色度系统中的做法,由下式来计算得出:⎰⎰⎰===visvisvis λ)λ()λ(λ)λ()λ(λ)λ()λ(d Φk Z d y Φk Y d x Φk X (其中k 为常数) (4)式式中的Φ(λ)根据实际测量对象的不同可做如下选取:对于发光光源色Φ(λ)= P (λ),对于物体反射色Φ(λ)= P (λ) ·R (λ),对于物体透射色Φ(λ)= P (λ)·T (λ),其中P (λ)为光源(照明光源)的光谱功率分布函数,R (λ)为反射物体的光谱反射率函数,T (λ)为透射物体的光谱透过率函数。

(4)式中的常数k 的选择是使完全漫反射面(R (λ)=1)的三刺激值Y =100,即⎰=v i sd y P k λ)λ()λ(/100。

对透射色和反射色R (λ)、 T (λ)一般小于1,则Y<100,它与物体色的明度或亮度大致相关。

图3 RGB 色度系统的rg 色度图由三刺激值X 、Y 、Z 可得到XYZ 色度系统的色度坐标: Z Y X Z z ZY X Y y Z Y X Xx +++=+++=+++=(5)式 显然,在求色度坐标(x ,y )时(4)式中的常数k 会消去,因此实际测量计算时可以不必考虑k 的大小,同时也不需要测出光源的绝对光谱功率分布,只需知道光源相对光谱功率分布即可。

色度学在描述某一色刺激时,可以给出该色刺激的色度坐标,在CIE1931色度图(图4)上标出色度点,除此之外为进一步表述该颜色的色彩属性,还可以按下述方法给出颜色的主波长(反映彩色的色调)与兴奋纯度(反映色纯度的大小)。

图4中E(x =y =1/3)是等能白光色坐标点,A (x =0.4476,y =0.4075)是A 标准光源色坐标点(溴钨灯近似为A 光源)。

任一颜色C (x ,y )的色调是由其照明光源坐标点(如A 点)到C 点连线并延长后与光谱轨迹相交于D 点的光谱色的色调所决定,D 点单色光谱的波长称为色[C]的主波长。

色[C]的兴奋纯度为AD A A D A e y y y y x x x x AD AC P --=--==,表示色[C]与单色刺激[D]接近的程度。

当AC'连线无法与光谱色轨迹相交而是交与紫红线(紫红线上各点代表的色为混合色,不是单色光)时,反向延长该连线以与光谱轨迹相交可得到P 点,P 点的单色光谱波长称为[C']色的补色主波长,它表示由色[P]与色[C']可以混合得到色[A],此时[C']的兴奋纯度为A D A A D A e y y y y'x x x x'AD AC P --=--=='''',求P e 时基于提高计算精度考虑应取x 式与y 式中分母数值较大的为宜。

3. 红绿蓝的补色与减法混色由于用红、绿、蓝三基色能混合产生其围合三角形内的所有颜色,所以用白光依次减去三基色的补色(称为减法三基色,即黄=白-蓝、品=白-绿、青=白-红)进行混合也能产生这些颜色。

即:黄+品+青=(白-蓝)+(白-红)+(白-绿)=白-(红+绿+蓝)=白-任意颜色=任意颜色的补色。

不过此种混合是通过减法三基色滤色片重叠来实现的(一般只用两色滤色片),改变减法基色(黄、品、青)滤色片的密度,就能改变透过的白光中红、绿、蓝光的通量。

各基色滤色片密度大时可吸收较多的红、绿、蓝光,则黄、品、青三色光的颜色较浓;密度小时,吸收较少的红、绿、蓝光,则黄、品、青三色光的颜色较淡(这也是扩印彩色照片时矫正偏色的方法)。

实验中的缺憾是各色滤色片只有一块,无法在实验中做到改变各基色滤色片的密度。

三、实验仪器1.三色合成实验仪CIE1931色度图仪器包括三色合成仪和辅助光源两部分,三色合成仪中有三个相互独立的光路,其中光路1、3可绕竖直轴转动,光路2可绕水平轴转动。

通过移动光斑就可以获得图5的图形。

光源为溴钨灯,它是CIE 推荐的A 标准光源,溴钨灯发出的光经集光镜会聚在滤色片上,再由镜头成像在屏上,通过调节镜头的焦距,可在1米到8米的范围内成像。

滤色片为镀膜滤色片。

颜色有红、绿、蓝、黄、品、青六种。

光栏为可调光栏,通过调整光栏(圈),可以改变三色光的亮度,从而改变合成色的色度。

该套仪器还配有照度计用来测量光源照度。

2.光栅单色仪及计算机数据采集系统光栅单色仪及计算机数据采集系统主要用来定量测量光源的光谱分布、滤色片的光谱透过率等。

配套的光源有溴钨灯,光强测量采用电子倍增管,溴钨灯的供电电源模块、电子倍增管的负高压供电电源模块与输出放大数显模块集中在一个仪器盒内。

整套仪器的使用可参考教室内的仪器说明书与软件操作说明书。

另外实验室提供低压Hg 灯及电源用以标定光栅单色仪,并作为被测光源测其色度坐标。

四、实验内容与步骤1. 用三色合成仪进行颜色相加及相减合成实验1)验证颜色相加混合规律。

①两色相加混合实验时在光路1和2中分别放入红、蓝滤色片,转动光路使两色光斑在屏上重合,这时在屏上产生中间色—品红,减小光路1中的光栏使红色亮度减少,屏幕上的色调偏向蓝色。

②三色相加混合将红、绿、蓝三个滤色片分别放在三个光路中,调整三个光栏,改变三个光斑的位置,使三色圆斑部分重叠。

图5是仪器将三色光两两重叠相加混合的结果。

同时也可观察到三基色及其相应的补色。

③红、绿、蓝三基色相加混合生成任意颜色或与某给定颜色[C]相匹配,并计算其色度坐标。

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