第7章混色系统表色法与显色系统表色法之间的转换
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色彩系统
• 编号方面：
以色彩 1-24 号表示 黃-黃绿
• 明度：8阶 分別以 p、n、l、i、g、e、c、a 来表示，a表
示最明亮的色标白，p表示最暗的色标黑，其间有 6个阶段的灰色。可以发现：100%的纯色並不存在
• 符号意义：
标记 a c e g i l n p 白量 89 56 35 22 14 8.9 5.6 3.5 黑量 11 44 65 78 86 91.9 94.4 96.5
二、RGB 色彩
• 红色、绿色、蓝色三色分别是常用的光的 三原色，计算机图形学中成为“三基色”。 红（Red，记为R）、绿（Green，记为 G）、蓝（Blue，记为B），它们是计算机 显示器及其它数字设备显示颜色的基础。 RGB色彩模型是计算机色彩最典型、也是 最常用的色彩模型。
•
一、Lab 色彩
• Lab色彩是计算机内部使用的、最基本的色彩模 型。它由照度（L）和有关色彩的a、b三个要素 组成。L表示照度，相当于亮度，a表示从红色至 绿色的范围，b表示从蓝色至黄色的范围。L的值 域由0到100，L = 50时，就相当于50%的黑；a和 b的值域都是从+120至-120，其中+120 a是红色， -120 a是绿色；同理，+120 b是黄色，-120 b是 蓝色，所有的颜色就以这三个值交互变化所组成。 例如，一块色彩的Lab值是L=50，a = 120, b = 120,这块色彩就应该是红色。
CIE 三维颜色空间
第三章数字色彩系统
• 数字色彩系统由相关的计算机色彩模型构 成。计算机色彩成像的原理和其内部色彩 的物理性质决定了它是一种光学色彩，但 它又跟传统意义上的混色系统和显色系统 存在明显的差别和有着不同程度的联系， 正因为它的这种特殊性，使数字色彩形成 了自己的显著特点而自成体系。
以色彩 1-24 号表示 黃-黃绿
• 明度：8阶 分別以 p、n、l、i、g、e、c、a 来表示，a表
示最明亮的色标白，p表示最暗的色标黑，其间有 6个阶段的灰色。可以发现：100%的纯色並不存在
• 符号意义：
标记 a c e g i l n p 白量 89 56 35 22 14 8.9 5.6 3.5 黑量 11 44 65 78 86 91.9 94.4 96.5
二、RGB 色彩
• 红色、绿色、蓝色三色分别是常用的光的 三原色，计算机图形学中成为“三基色”。 红（Red，记为R）、绿（Green，记为 G）、蓝（Blue，记为B），它们是计算机 显示器及其它数字设备显示颜色的基础。 RGB色彩模型是计算机色彩最典型、也是 最常用的色彩模型。
•
一、Lab 色彩
• Lab色彩是计算机内部使用的、最基本的色彩模 型。它由照度（L）和有关色彩的a、b三个要素 组成。L表示照度，相当于亮度，a表示从红色至 绿色的范围，b表示从蓝色至黄色的范围。L的值 域由0到100，L = 50时，就相当于50%的黑；a和 b的值域都是从+120至-120，其中+120 a是红色， -120 a是绿色；同理，+120 b是黄色，-120 b是 蓝色，所有的颜色就以这三个值交互变化所组成。 例如，一块色彩的Lab值是L=50，a = 120, b = 120,这块色彩就应该是红色。
CIE 三维颜色空间
第三章数字色彩系统
• 数字色彩系统由相关的计算机色彩模型构 成。计算机色彩成像的原理和其内部色彩 的物理性质决定了它是一种光学色彩，但 它又跟传统意义上的混色系统和显色系统 存在明显的差别和有着不同程度的联系， 正因为它的这种特殊性，使数字色彩形成 了自己的显著特点而自成体系。
色彩表示法 课件
3.孟谢尔色立体：孟谢尔（美国画家） 3.孟谢尔色立体：孟谢尔（美国画家） 孟谢尔色立体
（1）孟氏色相环： 孟氏色相环：
（2）孟氏明度色阶： 孟氏明度色阶： (3）孟氏纯度色阶： (3）孟氏纯度色阶：
（4）孟谢尔色彩体系色彩表示法： 孟谢尔色彩体系色彩表示法： Hv/c=色相.明度/ Hv/c=色相.明度/纯度 色相 5B 2/4：明度为2，纯度为4的第5 2/4：明度为2 纯度为4的第5 级蓝色。 级蓝色。
（二）显色系统： 显色系统：
1.理论依据及用途：即把现实中的色彩按色相、明度、 1.理论依据及用途：即把现实中的色彩按色相、明度、 理论依据及用途 纯度三种基本性质加以系统的组织， 纯度三种基本性质加以系统的组织，然后定出各种标 准色标，并标出符号，作为物体色的比较标准。 准色标，并标出符号，作为物体色的比较标准。通常 用色立体来表示。 用色立体来表示。 2.色立体的基本骨架： 2.色立体的基本骨架： 色立体的基本骨架 明度色阶表： （1）明度色阶表： 纯度色阶表： （2）纯度色阶表： 色相环： （3）色相环： 等色相面（纵切面） （4）等色相面（纵切面） 等明度面（水平切面） （5）等明度面（水平切面）色彩表示法一、概 Nhomakorabea： 概述：
混色系统： A．混色系统：即依据三原色光能混合出的色彩所归纳的 系统，目前最重要的混色系统是仪器测量色彩的CTE CTE系 系统，目前最重要的混色系统是仪器测量色彩的CTE系 统.
B．显色系统：是依据实际色彩的集合给予系统的排列和 显色系统： 称呼而组成的色彩体系。诸如：孟谢尔表色系统， 称呼而组成的色彩体系。诸如：孟谢尔表色系统，奥 斯特瓦德表色系统，日本色彩研究会表色系统， 斯特瓦德表色系统，日本色彩研究会表色系统，法国 PIN表色系统等等 表色系统等等。 PIN表色系统等等。
色彩学05-颜色的显色系统表示法
该物体表面选择性反射光谱辐射能力
5.1.3 饱和度(S)
物体表面状况的影响
在光滑的物体表面上，光线的反射是镜 面反射，在观察物体颜色时，我们可以避开 这个反射方向上的白光，观察颜色的饱和度。 粗糙的物体表面反射是漫反射，无论从 哪个方向都很难避开反射的白光，因此光滑 物体表面上的颜色要比粗糙物体表面上颜色 鲜艳，饱和度大些。
1957年10月由中国科学院出版。 组成： 彩色部分
非彩色部分
彩色部分
8个基本色：黄、橙、红、品红、紫、蓝、青、绿
分别用罗马数字ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 表示。每个
基本色由浅到深分为7个等级，组成一页49个深浅
不同色块的色谱。
中国色谱中黄、橙配合页
1‘ 2‘ 3‘ 5‘ 6‘ 7‘ 油菜花 麦杆黄 佛手黄 迎春黄 黄 黄 4‘
NCS Palette
NCS配色系统
数字化NCS色 彩库, 适用于: Photoshop, Illustrator, FreeHand, CorelDraw, PageMaker ArchiCAD AutoCAD
5.4.2 奥斯瓦尔德表色系统
奥斯特瓦尔德 （1853-1932），是德 国的物理化学家，因创立 了以其本人为名字的表色 空间，而获得诺贝尔奖金。 该颜色体系包括颜色立体 模型（如图所示）和颜色 图册及说明书。
5.4.2 奥斯瓦尔德表色系统
奥斯特瓦尔德颜色系统的基本色相为黄、橙、 红、紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿8个主要色相，每个 基本色相又分为3个部分，组成24个分割的色相环， 从1号排列到24号（如下图所示）。
5.4.2 奥斯瓦尔德表色系统
奥斯瓦尔德的全部色块都是由纯色与适量的白 黑混合而成，其关系为 白量W+黑量B+纯色量C=100 消色系统的明度分为8个梯级，附以a、c、e、g、 i、l、n、p的记号。a表示最明亮的色标白，p表示最 暗的色标黑，其间有6个阶段的灰色。这些消色色调 所包含的白和黑的量是根据光的等比级数增减的， 明度是以眼睛可以感到的等差级数增减决定的。
5.1.3 饱和度(S)
物体表面状况的影响
在光滑的物体表面上，光线的反射是镜 面反射，在观察物体颜色时，我们可以避开 这个反射方向上的白光，观察颜色的饱和度。 粗糙的物体表面反射是漫反射，无论从 哪个方向都很难避开反射的白光，因此光滑 物体表面上的颜色要比粗糙物体表面上颜色 鲜艳，饱和度大些。
1957年10月由中国科学院出版。 组成： 彩色部分
非彩色部分
彩色部分
8个基本色：黄、橙、红、品红、紫、蓝、青、绿
分别用罗马数字ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 表示。每个
基本色由浅到深分为7个等级，组成一页49个深浅
不同色块的色谱。
中国色谱中黄、橙配合页
1‘ 2‘ 3‘ 5‘ 6‘ 7‘ 油菜花 麦杆黄 佛手黄 迎春黄 黄 黄 4‘
NCS Palette
NCS配色系统
数字化NCS色 彩库, 适用于: Photoshop, Illustrator, FreeHand, CorelDraw, PageMaker ArchiCAD AutoCAD
5.4.2 奥斯瓦尔德表色系统
奥斯特瓦尔德 （1853-1932），是德 国的物理化学家，因创立 了以其本人为名字的表色 空间，而获得诺贝尔奖金。 该颜色体系包括颜色立体 模型（如图所示）和颜色 图册及说明书。
5.4.2 奥斯瓦尔德表色系统
奥斯特瓦尔德颜色系统的基本色相为黄、橙、 红、紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿8个主要色相，每个 基本色相又分为3个部分，组成24个分割的色相环， 从1号排列到24号（如下图所示）。
5.4.2 奥斯瓦尔德表色系统
奥斯瓦尔德的全部色块都是由纯色与适量的白 黑混合而成，其关系为 白量W+黑量B+纯色量C=100 消色系统的明度分为8个梯级，附以a、c、e、g、 i、l、n、p的记号。a表示最明亮的色标白，p表示最 暗的色标黑，其间有6个阶段的灰色。这些消色色调 所包含的白和黑的量是根据光的等比级数增减的， 明度是以眼睛可以感到的等差级数增减决定的。
7孟塞尔表色系统
1.8cm×2.1cm。
一、孟塞尔颜色立体 孟塞尔颜色立体是一种能直观准确地表达颜色的一种表
色系统，它是采用颜色立体模型来表示颜色的。 该系统用一个三维空间类似球体的模型，将各种表面色
的色相、明度、饱和度作为三维空间的坐标以按“目视色彩 感觉等间隔”（相邻两个色样）的排列方式，把各种表面色 的特征表示出来。每一特定部位都代表一种颜色，并有一组 特定的标号。
颜色表示说明书三个部分。
在孟塞尔颜色系统中，通
过颜色立体模型的颜色分类方法，是用纸片制成许多标准颜
色样品汇编成颜色图册。颜色图册包括两套样品，一套是有
光泽样品，共包括1488块颜色样品，附有一套由白到黑共37
块中性色样品。另一套是无光泽样品，由1277块颜色样品，
32块中性色样品组成。每一颜色样品的尺寸大约是
V 10 8 6 4 2
0 20 40 60 80 100 Y
孟塞尔空间明度V与亮度因数Y之间的关系
孟塞尔新标系统的第11级明度值为10，该系统的Y值以氧化 镁为标准，并规定氧化镁的亮度因数为100。但是氧化镁的 实际反射率达不到100%，而是只有97.5%，所以孟塞尔的第 11级明度值的亮度因数为： Y0=100/Y氧化镁=100/97.5=102.57
例：ＨＶ／C=色相 明度值／饱和度
例如标号为１０Ｙ８／１２的颜色表示１０Y为色相，是黄 与绿黄的中间色，明度值是8，饱和度是１２。
对于非彩色的黑白系列，中性色用Ｎ表示，在Ｎ后标明 度值Ｖ，斜线后不写饱和度
ＮＶ／表示中性色明度值／
例如：Ｎ５／ 为明度值为５的中性灰色。
二、孟塞尔新标系统[P164] 最初的孟塞尔系统经过一段时间的使用后，发现了
孟塞尔色系是从视觉心理的角度，根据人的 视觉特性，以等间隔的方法对颜色进行分类 和标定的。
颜色的混色系统之CIE标准色度系统课件
g g r g b
b b r g b
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
19
4.2 CIE标准色度系统
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
20
光谱轨迹：
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
21
4.2 CIE标准色度系统
注意：出现了负的三刺激值与色度坐标值
加入待匹配色一侧视场的原色数量为负值。
CIE1931-RGB系统的光谱三刺激值r, g, b 是由实验获 得的，本来可以用于色度计算，但由于光谱三刺激值与色度 坐标都出现了负值，计算起来不方便，又不易理解，因此， 1931年CIE讨论推荐了一个新的国际通用色度系统— CIE1931-XYZ系统。
x( )xy(())V()
y() V()
z( )yz(())V()
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
37
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
38
4.3 补充色度系统
第四章 颜色的混色系统
4.3 CIE1964补充标准色度系统
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
39
4.3 补充色度系统
4.3 CIE1964补充标准色度系统
CIE(国际照明委员会)分别于1924年和1951年根据不同科 学家的实验结果规定了明视觉光谱光视效率V(λ)和暗视觉光 谱光视效率Vˊ(λ)。
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
30
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
31
4.2 CIE标准色度系统
CIE明视觉和暗视觉光谱光视效率是光度学计算的 重 要 依 据 。 CIE 推 荐 采 用 明 视 觉 和 暗 视 觉 光 谱 光 视 效 率 V(λ)和Vˊ(λ)作为标准光度观察者，代表人眼的平均 (光)视觉特性。按照CIE标准光度观察者来评价的辐通量 Φe即为光通量Фv。
b b r g b
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
19
4.2 CIE标准色度系统
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
20
光谱轨迹：
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
21
4.2 CIE标准色度系统
注意：出现了负的三刺激值与色度坐标值
加入待匹配色一侧视场的原色数量为负值。
CIE1931-RGB系统的光谱三刺激值r, g, b 是由实验获 得的，本来可以用于色度计算，但由于光谱三刺激值与色度 坐标都出现了负值，计算起来不方便，又不易理解，因此， 1931年CIE讨论推荐了一个新的国际通用色度系统— CIE1931-XYZ系统。
x( )xy(())V()
y() V()
z( )yz(())V()
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
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颜色的混色系统之CIE标准色度系统
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4.3 补充色度系统
第四章 颜色的混色系统
4.3 CIE1964补充标准色度系统
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
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4.3 补充色度系统
4.3 CIE1964补充标准色度系统
CIE(国际照明委员会)分别于1924年和1951年根据不同科 学家的实验结果规定了明视觉光谱光视效率V(λ)和暗视觉光 谱光视效率Vˊ(λ)。
颜色的混色系统之CIE标准色度系统
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颜色的混色系统之CIE标准色度系统
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4.2 CIE标准色度系统
CIE明视觉和暗视觉光谱光视效率是光度学计算的 重 要 依 据 。 CIE 推 荐 采 用 明 视 觉 和 暗 视 觉 光 谱 光 视 效 率 V(λ)和Vˊ(λ)作为标准光度观察者，代表人眼的平均 (光)视觉特性。按照CIE标准光度观察者来评价的辐通量 Φe即为光通量Фv。
印刷色彩学课件06-颜色的显色系统表示法-精选文档
混色系统表示法
颜色的混色系统表示法（Color Mixing System）不需要荟集设计色彩的 样品，而是基于三原色光（红、绿、蓝） 能够混合匹配出各种不同的色彩所归纳的 系统。 例如：CIE系统、密度计测色法。 印刷工业中常用的是密度计测色法。
6.1 孟塞尔系统
孟塞尔所创建的颜色系统是用颜色 立体模型表示颜色的方法。它是一个三维 类似球体的空间模型，把物体各种表面色 的三种基本属性色相、明度、饱和度全部 表示出来。以颜色的视觉特性来制定颜色 分类和标定系统，以按目视色彩感觉等间 隔的方式，把各种表面色的特征表示出来。 目前国际上已广泛采用孟塞尔颜色系统作 为分类和标定表面色的方法。
表 奥斯瓦尔德的白黑量
记号 白量 黑量 a 89 11 c 56 44 e 35 65 g 22 78 i 14 86 l 8.9 91.1 n 5.6 94.4 p 3.5 96.5
从上表可以看出，作为色标的白（a）比理想的白色 含有11%的黑量；而作为色标的黑（p）则比理想的 黑含有3.5%的白。并且还有如下关系：
描述颜色的方法
显色系统表示方法 混色系统表示方法
显色系统表示方法
颜色的显色系统（Color Order system）是在 荟集各种实际色彩的基础上，根据色彩的外貌， 按直观颜色视觉的心理感受，将色进行有系统、 有规律的归纳和排列；并给各色样以相应的文字 和数字标记，以及固定的空间位置，做到“对号 入座” 的方法。 它 是建立在真实样品基础上的色序系统。
(7) 孟塞尔系统的应用
使用标准观察条件（0/45度或45/0度）， 观察孟塞尔样品卡和待测样品，当明度、 色相、饱和度在视觉上匹配时的中国颜色体系
中国颜色体系色立体
6.2 中国颜色体系
色彩管理技术原理
围绕白点的不同角度，表 示不同色相。
CIE1931标准色度系统
三刺激值中的Y既代表 亮度（常称亮度因素） 又代表色品； 采用Yxy表色方法完整 地表示颜色的色度特征
CIE1931标准色度系统
CIE1964补充标准色度系统：
是CIE在1964年采用10o视场建立 的色度系统，用以适应大于4o视 场观察面积的颜色测量。
颜色1=颜色2=…=颜色n
色彩管理基本原理
设备相关颜色空间
如果一种颜色表示方法所表示的颜色只 与某一特定的设备相关，这种表示方法 所表示的颜色空间就被称作设备相关颜 色空间。 设备1 C=0 M=100 Y=0
• RGB：扫描仪、照相机、显示器、电 视机
设备2 设备n
• CMYK：打印机、印刷机
……
500 510 520 530 540 550 …… 780
CIE1931标准色度系统
等能光谱色色品坐标的计算：
x xx ~ ~ ~ z y ~ y ~ y z y x ~~ ~ ~ ~ z ~ y z z x ~~ 1 x y CIE1931-XYZ系统的色品图
D50 D75
B 100 C
D50 D55 D65 D75
400
500
600 波长（nm）
700
800
波长（nm）
CIE1931标准色度系统
• 物体色三刺激值与色品坐标的计算 色度坐标的计算是标准光源相对能量分布、样品的光谱反射率 和标准观察者光谱三刺激值的乘积
1.2 1 2
相 对 功 率
0 380 波长(nm) 780 CIE标准光源
CIE1931标准色度观察者光谱刺激值： 用假想三原色X（红）Y（绿）Z（蓝） 三原色匹配等能光谱的三刺激值
CIE1931标准色度系统
三刺激值中的Y既代表 亮度（常称亮度因素） 又代表色品； 采用Yxy表色方法完整 地表示颜色的色度特征
CIE1931标准色度系统
CIE1964补充标准色度系统：
是CIE在1964年采用10o视场建立 的色度系统，用以适应大于4o视 场观察面积的颜色测量。
颜色1=颜色2=…=颜色n
色彩管理基本原理
设备相关颜色空间
如果一种颜色表示方法所表示的颜色只 与某一特定的设备相关，这种表示方法 所表示的颜色空间就被称作设备相关颜 色空间。 设备1 C=0 M=100 Y=0
• RGB：扫描仪、照相机、显示器、电 视机
设备2 设备n
• CMYK：打印机、印刷机
……
500 510 520 530 540 550 …… 780
CIE1931标准色度系统
等能光谱色色品坐标的计算：
x xx ~ ~ ~ z y ~ y ~ y z y x ~~ ~ ~ ~ z ~ y z z x ~~ 1 x y CIE1931-XYZ系统的色品图
D50 D75
B 100 C
D50 D55 D65 D75
400
500
600 波长（nm）
700
800
波长（nm）
CIE1931标准色度系统
• 物体色三刺激值与色品坐标的计算 色度坐标的计算是标准光源相对能量分布、样品的光谱反射率 和标准观察者光谱三刺激值的乘积
1.2 1 2
相 对 功 率
0 380 波长(nm) 780 CIE标准光源
CIE1931标准色度观察者光谱刺激值： 用假想三原色X（红）Y（绿）Z（蓝） 三原色匹配等能光谱的三刺激值
色彩的混合，色彩的原色系统和混合方式-电脑资料
色彩的混合，色彩的原色系统和混合方式-电脑资料色彩有两个原色系统：色光的三原色、色素的三原色，。
色彩有三种混合方式：正混合、负混合、中性混合。
(一)原色不能用其他色混合而成的色彩叫原色。
用原色却可以混出其他色彩。
原色有两个系统，一种是色光方面的，即光的三原色；另一种是色素方面的，即色素三原色。
色光的二三原色：红光(Red)、绿光((Green)、蓝光(Blue)。
色素的三原色：品红(Magenta)、黄色(Yellow)、青色(cyan)。
(二)色彩的正混合将太阳光线引入三棱镜时，光线被分离为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的光谱。
同样，我们可以在实验室里把单色光混合成其他色光，得出如下实验结果：红光+绿光+蓝紫光=白光红+绿=黄光红光+蓝紫光=紫红光，可以看出色光的混合特征，两色或多色光相混，混出的新色光明度增高，明度是参加混合各色光明度之和。
参混合的色光越多，混出的新色的度就越高，如果把各种色光全部混合在一起则成为极强的白色光。
所以，把这种混合叫正混合或加法混合。
在色环上，相混合的两色光在色相环上的距离较近，中等；较远相混，形成的新色光均为相两色光的中间色光。
相距近混出的新色光纯度高，相距远混出的新色光纯度低，相距最远的补色光相混，混出的光为白光，其纯度消失。
混出新色光的明度为参加相混色光明度之和。
电脑显示器的色彩是通过荧光屏的磷光片发出的色光通过正混合叠加出来的，它能够显示出上百万种色彩，其三原色是红(Red)、绿((Green)、蓝(Blue)，所以称之为RGB模式。
(三)色彩的负混合色素的混合是明度降低的减光现象。
所以叫负混合或减法混合。
颜料、染料、涂料等色素的性质与光谱上的单色光不同，是属于物体色的复色光，色料的显色是把白光中的色光经部分选择与吸收的结果，所反射的和所吸收的色混合的结果，而是吸收部分相混合所增加的减光现象。
在色环上相混合的两色距离近、距离中等、距离较远的色相混，混合的结果均为相混两色的中间色，电脑资料《色彩的混合，色彩的原色系统和混合方式》(https://www.)。
2.1 颜色的显色系统
为了便于理解颜色三属性的相互关系， 可用一个三维立体来表示，每一种颜色 都可用色彩空间中的一个空间点来表示， 该点在颜色立体中的三个坐标，分别表 示了色相、明度、饱和度值。
第二节
颜色立体
（a）
（ b）
（c）
图1-6
三种常用的几何模型 （b）柱形立体
（a）双锥形立体
（c）相互垂直的坐标轴
第三节
孟塞尔颜色系统
第二部分 描述颜色
描述颜色的方法可分为两大类：
• 1、显色系统表示法（Color Order system）
此法是在大量汇集各种实际色样的基 础上，根据色彩的外貌，按直观颜色视觉 的心理感受，将色进行有系统、有规律的 归纳和排列；并给各色样以相应的文字和 数字标记，及固定的空间位置，做到“对 号入座”。
第一节
颜色的心理三属性
思
考
1、什么是色彩的心理三属性，他们之间 有何关系？
色相、明度、饱和度，它们相互独立但共 同组成一个颜色空间来描述一个颜色。
2、明度与饱和度有何本质区别？
明度是色彩反射光量的大小；饱和度是指 色彩反射光中单色光所占比率的大小，是反射 光的纯洁程度。
第二节
颜色立体
第二节
颜色感觉空间的几何模型 ——颜色立体
第一节
颜色的心理三属性
第一节
颜色的心理三属性
三、饱和度（ S ） —— 颜色引起视觉相对 浓淡的特性。
1 、指颜色的纯洁性，表示离开相同明 度中性灰色的程度。
（ 1 ）可见光谱的单色光是最饱和的彩 色光。 （ 2 ）物体色的饱和度取决于该物体表 面的选择性吸收程度，白、灰、黑无选 择性，饱和度为0。
图1-12（a）色相环
第四节
色彩学第3章 颜色显色系统表示法
二．明度的表示法 1． 明度可用光谱反射曲线表 示 曲线的反射率高低可理解为不 同的明度 2 ．印刷分色版的明暗阶调变 化，是用密度梯尺来衡量的 0级表示无网点空白，10级表 示全部着墨或称为“实地”
三．人眼对明度的辨别力 1． 人眼能够分辨明暗层次的数目约在人 眼辨别明度差别的灵敏度会减弱只有在 亮度适中的场合，人眼的明度分辨能才 处于最佳状态 2．彩色印刷品表现画面中各色明度大小 主要是通过不同面积的网点来实现的。
2．人眼对黄色的分辨级数最少，只有4级 可分辨级数最多的是红色，可达25级。 3． 能够影响人眼分辨颜色饱和度的客观 因素是彩色物体表面的光滑度，彩色物体 的反射光分为两部分；一部分是经选择性 吸收后折射出的色光，另一部分是表面反 射的白光。
4. 颜色三属性的关系
色相与明度关系 色相与饱和度的关系 明度与饱和度的关系
色相的差别归因于光波的波长不同， 波长的不同使人们看到不同的颜色。 明度表现了颜色的深浅，它是人们借 以区别一种浅色和一种深色的特性。 饱和度表现了颜色的鲜艳程度，它是 我们借以区别强弱两种颜色的特性。
一．色相与明度关系 1． 同一色相的明度大小决定于所含黑白成分的比 例。 2． 不同色相的明度决定于人眼三种感色细胞所受 刺激量的总和。 3． 复色光一般此单色光的明度大。 4． 光谱中各色根据光反射率的大小及三种感色细 胞对相应色光的敏感性共同决定其明度大小。 常见色相的明度大小顺序：白，黄，橙，绿，青， 红，蓝，紫，黑。
明度是表示颜色深浅明暗的特征量简写V 一．明度的意义 1． 色彩的明度就是人眼所感受到的色彩的明暗程度 2． 分为同色相明度与异色相明度 同色相明度：越接近的白色明度越大，越接近黑色则明度越 小 异色相明度：不同色相的颜色都有自己的明度特征。 光谱七色从明到暗：黄，橙，绿青，红，蓝，紫 3 ． 明度取决于人眼所感受的辐射光通量的大小和人眼的 光谱光效率函数共同决定。 一般，彩色物体表面的光反射率高，它的明度亦就高。
色彩学名词解释(期末复习)
第一章可见光：光是指能够在人眼的视觉系统上引起明亮的颜色感觉的电磁辐射。
在整个电磁彼谱中，能引起人眼视觉的只是一小部分，因此，刺激人眼引起视觉的光辐射又叫可见光辐射，简称可见光。
光谱：人眼感受日光是白光，而当日光通过三梭镜时，由于日光中不同波长的光的折射系数不同，折射后投射在白屏幕上的位置也不同，从而形成彩色的带光，我们也把它们称为光谱。
单色光：只含有一种波长而不能再分解的光成为单色光复色光：由单色光混合而成的光光谱密度：以波长入为中心的微小波长范围内辐射量与该波长宽度之比成为光谱密度光源的相对光谱能量分布：相对光谱能量分布表示辐射能量和波长之间的关系。
实践中通常取彼长为555nm的可见光的辐射能量为100，以此作为参考点，其他波长处的能量由比较而得出。
光反射比：在光照射下物体表面在整个2π立体角范围内反射光通量与入射光通量之比，ρ= Фr / Фi光谱反射比：在波长为λ的光照射下物体表面在整个2π立体角范围内反射的光通量Фr(λ)与入射光通量Фi(λ)之比，ρ(λ)=Фr(λ)/Фi(λ)光透射比：指从物体透出的光通量Φt与入射到物体的光通量Φi之比，τ= Φt / Φi光谱透射比：指在波长为λ的光照射下，从物体透射出的光通量Φt(λ)与入射到物体上的光通量Φi(λ)之比：τ(λ)=Φt(λ)/ Φi(λ)朗伯体：如果有一种理想的透射体，它的光谱透射比恒等于1，且透射光通量相对于透射面的法线呈余弦分布，则透射光在各个方向和亮度都相同，这种透射体叫做完全漫射透射体，又叫朗伯体。
伯格-比尔定律：吸收比等于颜色物体着色剂的吸收率、样品厚度、和物体着色剂浓度的乘积Aλ=aλbc第二章发光体：是指光源，它能够自行向外界辐射能量非发光体：发光体是指光源，它能够白行向外界辐射能量;而除了发光体以外的物体，统称为非发光体屈光系统：眼球的屈光装置除了角膜外，还有房水、晶状体和玻璃体。
它们共同构成了人体接受影像的成像光学系统，也称为屈光系统。
第七讲 调色系统
长波长(如红色)
化学工业出版社
•
•
在不同的照明条件下，各色彩看上 去大不相同。 设想将一辆红色跑车停在由钠光灯 照明的停车场内，你也许会注意到你的 车看上去不再是红色，而却呈现出橙色。 物体只能反射它从光源接受到的波长。
化学工业出版社
•
•
光源定义
光源
我们把发光的物体叫做光源，像太阳、 白炽灯、日光灯等。 • 光源有自然光源和人造光源之分。 • 太阳是自然光源，是最佳的光源，这是因 为太阳光中含有不同波长的光，并且光能 的分布比较均衡。
我们称这段我们能看到的波长电磁波为可见 光。
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可见光在光谱分布情况
化学工业出版社
• 人们所看到的太阳光是白光，光的波长不同 便表现出不同的色彩。 • 400nm~450 nm波长的光呈现蓝紫色； • 450 nm ~480 nm波长的光呈现蓝色； • 480 nm ~500 nm波长的光呈现青色； • 500 nm ~550 nm波长的光呈现蓝绿色； • 550 nm ~580 nm波长的光呈现黄色； • 580 nm ~610 nm波长的光呈现橙色； • 610 nm ~700 nm波长的光呈现红色。
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•
一、色彩的发现及其特点
• 1665年，牛顿发现三棱分光发生色散形 成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
• 预言白光是这些分色光的混合光。
• 按照它们的波长大致可分为短波长（如蓝紫色）、 中波长（如黄绿色）和长波长（如红色）。
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三菱镜
化学工业出版社
•
麦克斯韦用红光、绿光、蓝光在白屏幕 上混合出黄色、品红色、蓝色和白光，证 实了牛顿的预言。
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第一节
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在不同的照明条件下，各色彩看上 去大不相同。 设想将一辆红色跑车停在由钠光灯 照明的停车场内，你也许会注意到你的 车看上去不再是红色，而却呈现出橙色。 物体只能反射它从光源接受到的波长。
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光源定义
光源
我们把发光的物体叫做光源，像太阳、 白炽灯、日光灯等。 • 光源有自然光源和人造光源之分。 • 太阳是自然光源，是最佳的光源，这是因 为太阳光中含有不同波长的光，并且光能 的分布比较均衡。
我们称这段我们能看到的波长电磁波为可见 光。
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可见光在光谱分布情况
化学工业出版社
• 人们所看到的太阳光是白光，光的波长不同 便表现出不同的色彩。 • 400nm~450 nm波长的光呈现蓝紫色； • 450 nm ~480 nm波长的光呈现蓝色； • 480 nm ~500 nm波长的光呈现青色； • 500 nm ~550 nm波长的光呈现蓝绿色； • 550 nm ~580 nm波长的光呈现黄色； • 580 nm ~610 nm波长的光呈现橙色； • 610 nm ~700 nm波长的光呈现红色。
化学工业出版社
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一、色彩的发现及其特点
• 1665年，牛顿发现三棱分光发生色散形 成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
• 预言白光是这些分色光的混合光。
• 按照它们的波长大致可分为短波长（如蓝紫色）、 中波长（如黄绿色）和长波长（如红色）。
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三菱镜
化学工业出版社
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麦克斯韦用红光、绿光、蓝光在白屏幕 上混合出黄色、品红色、蓝色和白光，证 实了牛顿的预言。
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第一节
色彩混合原理(加色法与减色法)
颜色模型颜色模型简介RGB颜色模型RGB颜色模型是最佳的色彩模式，可以提供全屏幕的24bit的颜色范围，即真彩色显示。
但是，如果将RGB模式用于打印就不是最佳的了，会损失一部分亮度，比较鲜艳的色彩肯定会失真的。
CMYK颜色模型CMYK(cyan,magenta,yellow)颜色空间应用于印刷工业,印刷业通过青(C)、品(M)、黄(Y)三原色油墨的不同网点面积率的叠印来表现丰富多彩的颜色和阶调，这便是三原色的CMY 颜色空间。
实际印刷中，一般采用青(C)、品(M)、黄(Y)、黑(BK)四色印刷，在印刷的中间调至暗调增加黑版。
当红绿蓝三原色被混合时，会产生白色，但是当混合蓝绿色、紫红色和黄色三原色时会产生黑色。
既然实际用的墨水并不会产生纯正的颜色，黑色是包括在分开的颜色，而这模型称之为CMYK。
CMYK颜色空间是和设备或者是印刷过程相关的，则工艺方法、油墨的特性、纸张的特性等，不同的条件有不同的印刷结果。
所以CMYK颜色空间称为与设备有关的表色空间。
而且，CMYK具有多值性，也就是说对同一种具有相同绝对色度的颜色，在相同的印刷过程前提下，可以用分种CMYK数字组合来表示和印刷出来。
这种特性给颜色管理带来了很多麻烦，同样也给控制带来了很多的灵活性。
在印刷过程中，必然要经过一个分色的过程，所谓分色就是将计算机中使用的RGB颜色转换成印刷使用的CMYK 颜色。
在转换过程中存在着两个复杂的问题，其一是这两个颜色空间在表现颜色的范围上不完全一样，RGB的色域较大而CMYK则较小，因此就要进行色域压缩；其二是这两个颜色都是和具体的设备相关的，颜色本身没有绝对性。
因此就需要通过一个与设备无关的颜色空间来进行转换，即可以通过以上介绍的XYZ或LAB色空间来进行转换。
Lab颜色模型Lab颜色模型是有国际照明委员会（CIE）于1976年公布的一种颜色模型，Lab颜色模型弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。
Lab颜色模型由三个要素组成，一个要素是亮度（L），a 和b是两个颜色通道。
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一、Munsell新标系统
孟塞尔(Munsell) 显色表色系，采用色相 （Hue）、明度（Value）和彩度 （Chroma）从心理学的角度，将荟集的实 际色样，按目视色彩感觉等间隔的排列方式 （一个明度级，二人彩度间隔），用HVC把 各种表面色的特性表示出来，并给予颜色标 号HV／C，制作了Munsell色谱，可作为物 体色分类和标定的方法（包括颜料、彩色油 墨、彩色印刷品等），但是早期色谱只有HV ／C值，没有色度值。
3、主波长的计算方法 可用下式计算出此直线的斜率
x − xw y − y w 斜率＝ 或 y − y w x − xw
在这两个斜率中选择一个较小的绝对值， 查表4－1求得样品色的主波长和补色波长。
例如:已知色度坐标(0.1902,0.2296)和照 射光源C的色度坐标（0.310,0.316)，计 算该颜色的主波长λ。 解：计算斜率
第七章 混色系统与显色系统 的转换
第一节 颜色的客观三属性 第二节 HVC与Yxy之间的数值转换
第一节 颜色的客观三属性 由于实际生产科研工作的需要，在色度 学中常用主波长（dominant wavelength）、纯度（purity）和亮 度因数（luminance factor）来表示 颜色的属性，称为客观三属性，它可用 仪器测量，这三个量对颜色特征的描述 与色相、饱和度和明度是等效的。
x − x0 〉 y − y0 时
)
Pe =
=
y − y0 (当 y − y 0 〉 x − x 0 时 yλ − y0
)
一个颜色的兴奋纯度（或刺激纯度） 就是相应的波长的光谱色被白色冲淡 后所具有的饱和度。
(xλ,yλ)
(x,y)
(x0,y0)
2、亮度纯度 当样品色的纯度用亮度的比例来表示时 称为亮度纯度，用Pc来表示，它是指主 波长的光谱色在样品中所占亮度的比重。
x − x0 0.1902 − 0.310 = = 1.3865 y − y0 0.2296 − 0.316 y − y0 0.2296 − 0.316 = = 0.7212 x − x0 0.1902 − 0.310
主波长
…
x − x0 y − y0
C (0.3101,0.3163)
y − y0 x − x0
Y MgO − 0.021009V + 0.000840V
4 5
三、色度坐标x,y与色相H、彩度C的转换 在Munsell颜色系统中，对明度相同的 颜色样品只有色相和彩度二维坐标的变 化，在CIE1931色度图上，就意味着 只有色度坐标x,y的不同，从V1－V9个 明度级，根据视觉实验，分别在CIE色 度图上绘制出恒定色相轨迹线和恒定彩 度轨迹线9张,它们是将CIE1931色度 学系统与Munsell系统显色系统HVC表 色法相互转换的依据。
2、网点印刷的表示法 单色表示法提到了采用主波长、纯度、亮度因数标 定颜色的方法，同其它颜色标定法相比，该表示法 其有一些优点。 （1）与色度坐标标定方法相比： 单色表示法能给人以具体印象，表明颜色的色相 和饱和度的大略情况。 （2）用颜色的客观三属性描述颜色判别较小的样品 时，更加准确，能反映细微变化。 由计算可知，品 红油墨印刷时，网点面积率变化时，其主波长和变 化很小，即色相的变化很小，几乎可忽略不计，但 饱和度（纯度）随网点面积率的减少而降低。
4、等兴奋纯度和等亮度纯度轨迹 如果把色度图上同一纯度（兴奋纯度和 亮度纯度）的真实色代表点连接起来， 就可得到一个闭合曲线，称之为等纯度 轨迹。
若已知Y、x和y求HVC的计算步骤： 1）将亮度因数Y%用查表的方法求出 与之对应的孟赛尔明度值V。 2）依此明度值V，找出与之相应的CIE 色度图 3）按已知的色度坐标x、y在该明度值 V的色度图上描点，求出H和C值；
四、Yxy与HVC两种表色方法的讨论
1、恒定主波长不等于恒定色相 恒定色相大部分是曲线，偏离了CIE色度图 上为直线的恒定主波长线，同一色相各颜色 的主波长随彩度的变化，主波长并不严格反 映表面色的知觉色相，主波长是心理物理概 念，恒定色相是心理学知觉色概念， Munsell新标系统弥补了主波长不能反映色 相知觉的缺陷。 虽然主波长与色相是紧密联 系的，但恒定主波长并不等于恒定色相。所 以主波长并不能准确地代表人的色相知觉色
3、Yxy与HVC两种表色方法在使用上 的区别 自然界的颜色可以分为光源色与物体色 （透射色与反射色）。HVC表色法只能 用在反射色（表面色），其余均可以用 Yxy表色法进行表示。
颜色的表示方式 颜色的种类
Yxy
光源色 物体 色 透射色 反射色
HVC
Yes Yes Yes
No No Yes
作业题 1、什么是色彩的纯度与主波长？ 2、何谓“孟塞尔新标系统”？有何特 点？ 3、Yxy与HVC之间转换的步骤是什 么？ 4、Yxy与HVC两种表示方法有何不 同？
在CIE1931xy色度图中，由色度坐标 x，y所描述的点与该颜色的特征是一一 对应的。根据色度坐标x、y，借助 CIE1931色度图，可以进一步确定出 颜色的主波长（色相）和纯度（饱和 度）。亮度因数（明度）通常是以三刺 激值中的Y值来表示。
一、主波长 1、定义：物体表面色所反射的能量集 中部位的波长称为该颜色的主波长。 主波长表示物体色的色相。
（1）、确定了表示各色样知觉色的明 度值V及其光反射比或亮度因数Y之间 的函数关系。 （2）、确定各色样的色度并在（x,y） 色度图上表示出来，对色知觉的间距不 规则性进行，修正的结果使各个色样的 色相、彩度的分布更为合理，在应用色 度学书后有附表给出了Munsell色卡的 CIE（Y，x,y） 表色值。
2、纯度（兴奋纯度）并不对应相等的饱和度 心理物理色的兴奋纯度是把单色光的纯度都 规定为100，在Munsell新标系统中明度值 升高时，某固定彩度越来越靠近白色的。因 而兴奋纯度越来越低，兴奋纯度也不能准确 反映表面知觉色的饱和度特性。 结论：Munsell新标系统的色相H、明度值V 和彩度C反映了物体颜色的心理规律。它们 分别代表了人的颜色视觉对色彩判断的主观 感觉特性，而主波长，纯度和亮度因数所反 映的是颜色的客观物理性质，是外部刺激的 特征。二者紧密相联，但并不完全相等
（3）、确定了在1－9级的各明度值 下，在（x,y）色度图上表面色的恒定 色相轨迹。 （4）、确定了在1－9级的各明度值 下，在（x,y）色度图上表面色的等彩 度轨迹。
二、亮度因数Y与孟塞尔明度值V的转换原理
实用中，这一系统的所有Y值都是以氧 化镁作为标准的，并规定氧化镁的亮度 因子Y=100，而氧化镁的实际反射率 约为97.5%，因此，孟塞尔第10级的 明度值的亮度因子： Y0=100/0.975=102.57。 亮度因子Y与明度值V之间是非线性关 系。它们之间的函数关系，可用五次多 100Y 项式表示： = 1.2219V − 0.23111V 2 + 0.23951V 3
Yλ Pc = Yc
3、兴奋纯度与亮度纯度的关系
Pc
yλ = ⋅Pe yc
这里需要指出的是： 对非光谱色的补色主波长－兴奋纯度和 亮度纯度类似于光谱色的情况。
三、亮度因数（luminance factor） 在CIEXYZ表色系中，各颜色的亮度等 于其Y刺激值。 对印刷品，其表面色的明暗程度，亦可 直接用三刺激值中的Y值来表示，通常 称为亮度因数，简称亮度，用百分数表 示。
– 兴奋纯度，又称刺激纯度，用Pe表示 – 亮度纯度，又称色度纯度,用Pc表示
1、兴奋纯度（刺激纯度） 在xy色度图的样品色主波长线上，用光 源色度点至样品色色度点的距离与光源 色度点到光谱色度点的距离的比率来表 示： Ca 1 x − x0
Pe = CL Ca CL =
1 1 1
xλ − x0
(当
总之： 用主波长和纯度表示颜色特征比只用色 度坐标标定颜色的优点在于，这种表示 颜色方法能给人以具体印象，能够比较 直观地理解颜色的色相，可以表明颜色 的色相和饱和度的大略情况。 用颜色的客观三属性来描述颜色差别较 小的样品时，优点更加明显。
第二节 HVC与Yxy之间的数值转换 一、Munsell新标系统 二、亮度因数Y与孟塞尔明度值V的转 换原理 三、色度坐标x,y与色相H、彩度C的转 换 四、Yxy与HVC两种表色方法的讨论
由于实际生产科研工作的需要，在色度学中 常用主波长（dominant wavelength）、 纯度（purity）和亮度因数（luminance factor）来表示颜色的属性，称为客观三属 性，它可用仪器测量，这三个量对颜色特征 的描述与色相，饱和度和明度是等效的。在 艺术部门和印刷行业通常多用色相、明度和 饱和度表示颜色的三个属性，这是一种较通 用语言，但是对色彩做定量研究时，则常常 用主波长、纯度和亮度因数来描述。主波长 和纯度是由色度坐标和色度图计算得到的， 然而就描述色彩而言，用x、y色度坐标则能 更确切显示颜色的特性和物理含意。
2、主波长的作图求解法 在x,y色度图中，可以将光源的色度点 与样品点用一直线相连，并从样品色色 度点向外延伸与光谱轨迹相交，这一交 点处的波长就是样品色的主波长。
并非所有的颜色都有主波长，色度图中 的白点C和光谱轨迹两端形成三角形区 域没有主波长。 补色波长：通过样品色的色度点作一直 线经过光源C点并延长该直线与对侧的 光谱轨迹相交，这一交点的光谱波长。 在标定颜色时，为了区分主波长和补色 波长，在补色波长前面加负号“-”，或 者在后面加“C”表示。
…
481 482
…
0.7705 0.7002
…
582 583
…
0.7295 0.6793
…
线性内插
0.7705
斜率
0.7212
0.7002
主波长
4817705 ⎞ 481 + 1× ⎜ ⎟ = 481.7 ⎝ 0.7002 − 0.7705 ⎠