03遥感技术导论第三章彩色基本原理
(完整版)遥感导论知识点整理(梅安新版)
遥感导论知识点整理【题型】一、选择题二、填空题三、名词解释四、简答题五、论述题注意：标注页码的地方比较难理解，希望大家多看看书，看看ppt。
【第一章】绪论1、【名】遥感（remote sensing）广义：泛指一切无接触的远距离探测；定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。
2、遥感系统包括：被测目标的信息特征（信息源）、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。
（5个哦亲！详见书第2页图哈~）3、【名】信息源：任何目标具有发射、反射和吸收电磁波的性质，被称为遥感的信息源。
4、遥感的类型：a)按照遥感平台分地面遥感、航空遥感、航天（空间）遥感、航宇遥感b)按传感器的探测波段分紫外遥感（0.05μm-0.38μm）、可见光遥感(0.38-0.76μm)、红外遥感（0.76-1000μm）、微波遥感（1mm-10m）c)按工作方式分主动遥感、被动遥感；成像遥感、非成像遥感5、遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性6、遥感发展简史Remote Sensing 的提出：美国学者布鲁伊特于1960年提出，61年正式通过。
遥感发展的三个阶段：（1）萌芽阶段1839年，达格雷发表第一张空中相片；1858年，法国人用气球携带照相机拍摄了巴黎的空中照片。
1882年，英国人用风筝拍摄地面照片；J N Niepce (1826, France)The world’s first photographic imageIntrepidballoon, 18621906, KitesPigeons, 1903.（2）航空遥感阶段1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。
1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。
一战中，航空照相技术用于获取军事情报。
一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质调查。
遥感导论 第三章：遥感的应用领域
遥感的应用领域组长：黄旭生组员：莫雪兰，陈丽萍，薛柳媚，高建仪，李锦利，吴燕霞，孙文洪，黄晓希，周雅妍遥感从具体应用领域可分为资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军事遥感等。
资源遥感定义：以资源作为探测对象的遥感技术。
相关说明：资源遥感是以地球资源的探测、开发、利用、规划、管理和保护为主要内容的遥感技术及其应用过程。
自然资源可通过多平台、多时相、多波段的数据采集，直接表现成隐含于遥感信息之中。
故资源遥感包括获取资源与环境数据的过程及对这些数据进行综合研究和系统分析的过程。
其主要步骤为：①分析资源的形成条件、赋存环境、分布状态；②根据有利于资源调查的最佳时间及波段，选择遥感平台、传感器和遥感影像数据；③按资源分布特点、类型差异、赋存状态，确定影像分析、判读的方法；④设计遥感影像处理的技术方案；⑤设计与实施地面实况调查与验证的方案；⑥资源遥感信息特征的概括、分析模型的研究与优化。
因资源遥感的综合研究与系统分析应在区域本底研究的支持下进行，故地理信息系统是资源遥感向高层次发展的技术保证。
应用例子：中巴资源卫星在我国的应用：在《塔里木盆地北缘矿产和地下水资源调查评价》项目中，对塔里木北缘西南天山地区利用40景CBERS-1CCD数据编制了卫星影像地图，对矿产资源进行评估，预测了找矿的有利地段，圈定了浅层地下水的储存地区；对地质环境及其演变进行了分析，编制了浅层地下水资源解译图、遥感地质图、遥感找矿预测图、地质环境遥感解译图等，量算了生态环境评价因子的分布面积现况及趋势，并分析发展前景。
该项目所圈出的浅层地下水分布区，发现和验证的五条金铜矿矿体，对于西部开发是很实用的成果，同时对塔里木生态治理起到直接作用。
另外在工程地质、矿产专题图、铀矿勘测、油田环境监测与评估等方面也取得了应用成果。
中巴资源卫星在巴西的应用：在Mato Grosso州，州立环境署利用卫星图像来注册农场和其变化特点，比如农作物的种植地区、保留地区、草场和风险地区等。
遥感概论第三章重点
1.颜色的性质：颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述●明度（L）物体对可见光的反射程度，表现为色彩的相对明暗。
●色调（H）：色彩彼此间相互区分的特陛可见光波段的不同波长刺激人眼产生了不同色彩（红紫）的感觉。
●饱和度(S)彩色纯洁的程度在光谱中表现为波长越短，饱和度越高●黑白色只用明度描述不用色调、饱和度描述。
2.颜色立体：为了形象地描述颜色特性之间的关系而设H的种示意图，包括理想颜色立体和蒙赛尔颜色立体。
两种模型所表示的颜色与人们对颜色的实际感受相差都很大，但能帮助人们理解颜色三特征的相互关系立体表示方法：中间垂直轴代表明度；中间水平而的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和度。
3.色彩的混合：加色法和减色法：1) 加色法：色光混合产生综合色觉的现象。
三原色（三基色）：是指这三种色中的任何色都不能由另外两种原色混合产生，而其它色可由这三色按一定的比例混合出来.色光三原色：红（R）0.70 μm ；绿（G）0.5461 μm；蓝（B）0.4358 μm。
加色法:由两种以上色光相混合，呈现另一种色光的方法，称为色光加色法。
加色法本质：具有不同能量的色光混合时，可以导致混合色光能量的变化任意颜色：H= r（R）+ g（G）+ b（B）（R）、（G）、（B）表示三原色的单位量，r、g、b是用来匹配某一特定颜色所需要的红、绿、蓝三原色的量，叫做三刺激值。
红+绿=黄；绿+蓝=青；红＋蓝=品红互补色：两种色光混合产生白色，叫色光互补色。
红-青，绿-品红，蓝-黄2) 减色法：两种或两种以上的色料混合后会产生另一种颜色的色料的现象。
减色三原色：红、绿、蓝4.光学增强处理1)光学彩色合成彩色合成是利用色光加色混合和颜料减色混合的原理，对遥感摄影底片进行的合成处理，把多波段黑白像片转变成彩色像片，提高图像的识别能力，挖掘多波段图像的潜在信息●加色法彩色合成合成仪法彩色合成、分层曝光法彩色合成。
●减色法彩色合成：印染法彩色合成、印刷法彩色合成2)光学增强处理技术：相关掩膜处理万法、改变对比度、显示动态变化、边缘突出。
遥感导论-习题及参考答案第三章 遥感成像原理与遥感图像特征答案
第三章遥感成像原理与遥感图像特征·名词解释可见光与近红外成像原理：可见光成像是对目标的反射率的分布进行记录。
近红外成像原理近红外光源发出的近红外辐射照射到研究对象后，由近红外摄像机接收被研究对象反射回来的近红外辐射，形成研究对象的近红外图像。
热红外成像原理：红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
微波成像原理：发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。
天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回接收机的方向，被天线获取。
中心投影卫星：光线通过投影中心投射到投影面上的成像方式的卫星。
多中心投影：有若干个投影中心的投影。
光谱分辨率：波谱分辨率是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。
空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小。
时间分辨率：指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期·问答题摄影成像的基本原理是什么？其图像有什么特征？答：传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像；数字摄影则通过放置在焦平面的光敏元件，经过光/电转换，以数字信号来记录物体影像。
图象特点：投影：航片是中心投影，即摄影光线交于同一点。
比例尺：航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。
⑴平均比例尺：以各点的平均高程为起始面，并根据这个起始面计算出来的比例尺。
⑵主比例尺：由像主点航高计算出来的比例尺，它可以概略地代表该张航片的比例尺。
像点位移：⑴位移量与地形高差成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。
当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方移动；高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。
⑵位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。
遥感概论 第三章 遥感的光学基础
加色法与减色法
RGB 相加混色 000 001 010 011 100 101 110 111
CMY 相减混色 111 110 101 100 011 010 001 000
对应色彩
第三章 遥感光学基础
➢颜色性质和颜色立体 ➢加色法和减色法
第一节 颜色性质和颜色立体
❖ 人们热常看到的太阳光是白色的，但实际上它是由 各种光波组成的。我们见到的是可见光谱，它是由 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组合而成的。
❖ 当太阳光照射到地物时，由于地物具有的光谱特性 不同，它吸收、反射、辐射太阳光的能力不同，便 反映出各种各样的颜色。
光和颜色
❖ 颜色对比:在视场中相邻区域的不同颜色的相互影响。 ❖ 颜色对比受视觉影响很大。例如，在一张品红的背景
上放一小块白纸或灰纸，用眼睛注视白纸几分钟，白 纸就表现出绿色。如背景是黄色，白纸灰出现蓝色。 这便是颜色对比的效果。 ❖ 两种颜色互相影响的结果， 使每种颜色会向其影响色的 补色变化（绿是品红的补色， 蓝是黄的补色）。在两种 颜色的边界，对比现象更为明显。
减色法
✓减色法中黄色染料是由于吸收了白光 中的蓝光，反射红光和绿光的结果：黄=白-蓝；品红 染料由于吸收了白光中的绿光，反射红光和蓝光的结果： 品红=白-绿；青染料是由于吸收了白光中的红光，反 射蓝光和绿光的结果：青=白-红。 ✓品红与黄染料混合叠印时呈红色：品红+黄=白-（绿 +蓝）=红；品红与青染料混合叠印时呈蓝色：品红+ 青=白-（绿+红）=蓝；黄与青染料混合叠印时呈绿色： 黄+青=白-（蓝+红）=绿；品红、黄、青染料叠印时 呈黑色：黄+青+红=黑。
亮
暗
“明度”有时称亮度(视亮度,Brightness, Illumination，
第三章遥感光学基础
13
遥感图像的显示
ETM+各波段设置
波 光谱范围 地面
段 ( m )
分辨率( m )
波长描述
1 0.45-0.52
30
蓝（青）
2 0.52-0.60
30
绿（黄、橙）
3 0.63-0.69
30
红
4 0.76-0.90
30
近红外
5 1.55-1.75
30
短波红外
6 10.4-12.5
60
热红外
7 2.08-2.35
16
遥感图像彩色合成
自然色（quasi- nature color，似真彩色） 即合成彩色与人眼看到的自然景物近似。 (TM321（RGB）——RGB)
假彩色(false color) 除植被外，其它地物 合成彩色与自然色近似，植物变为 鲜明红 色（饱和度很高的红） (标准假彩色： TM432（NIR、R、G）——RGB)，人眼 对红光敏感，突出植被信息，其他地物也 还接近人眼看到地面实际场景的颜色 。
2、当CCD曝光后，光电二极管受到光线 的激发释放出电荷，产生感光元件的电 信号。
3、CCD控制芯片利用感光元件中的控制 信号线路对光电二极管产生的电流进行 控制，由电流传输电路输出，CCD将一 次成像产生的电信号收集起来，统一输 出到放大器。
42
4、经过放大和滤波后的电信号，由A/D将 电信号（此时为模拟信号）转换为数字 信号，数值的大小和电信号的强度即电 压的高低成正比。 5、输出到数字信号处理器（DSP）。在 DSP中，这些图像数据被进行色彩校正 、白平衡处理等后期处理，编码为DC所 支持的图像格式、分辨率等数据格式 6、最后，图像文件就被写入到存储器上 （内置或外置存储器）。
遥感理论简述.
中间垂直轴代表明度， 从底端到顶端，由黑到灰 再到白明度逐渐递增。中 间水平面的圆周代表色调， 相当于颜色环，顺时针方 向由红、黄、绿、兰到紫 逐步过渡。圆周上的半径 大小代表饱和度，半径最 大时饱和度最大，沿半径 向圆心移动时饱和度逐渐 降低，到了中心便成了中 灰色。如果离开水平圆周 向上下白或黑的方向移动 也说明饱和度降低。颜色 立体是颜色环和明度轴的 结合。
§3.2 加色法与减色法
一、颜色相加原理 1、 互补色：两种颜色混合产生白色或灰色，这两 种颜色称为互补色。如黄和蓝，红和青，绿和品红均为互 补色。 如果两种非互补色混合， 所得颜色混合色。可 以用颜色环模拟，因为混合色的位置就在连接两种颜色的 直线上。例如：品红和黄混合，连接园环上品红和黄两点， 可以混合出连线上的各种颜色，那种颜色的比例大，就偏 向那种颜色。可以按杠杆定律计算。如果品红占80％， 而黄占20％，那么混合色在联线上按2：8的比例，更接 近品红处。从中心过这一混合色点作一半径， 与园环的 交点就是混合的颜色。该点越靠近中心，饱和度越大。图 中这一点约是0.7μm（700nm）,接近红色。这种颜色 还可以再和第三种颜色混合，得到另一种混合色。依此类 推。
观察图片或屏幕时，常对观察对像的亮暗程度有一评价。 这一评价实际是相对于背景而言的，就是亮度对比。 亮度对比是视场中对像与背景的亮度差和背景亮度之 比，选择适宜的对像和背景亮度，可以提高对比，从而提 高视觉效果。同样的观察图像，当背景较亮时，感觉不太 亮。当背景很暗时，会感觉亮度提高了，就是亮度对比的 效果。在遥感图像中，亮度对比主要用于单色黑白影像， 但是很难说明哪个是背景，哪个是对像。这时亮度对比就 变成两个或多个对像之间的对比，即亮度对比 C＝ΔL对像/ L对像。 这种现象的例子，如一张灰色纸片，在白色背景上看 起来发暗（对比小）在黑色背景上看起来发亮（对比大）。
遥感光学基础
相互影响叫做颜色对比。两种颜色相互影响的结果， 使每种颜色会向其影响色的补色变化。在两种颜色 的边界，对比现象更为明显。因此，颜色的对比会 产生不同的视觉效果。
（二）颜色的性质
• 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其 他波长吸收的结果。
• 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。
➢中间垂直轴代表 明度 ；
➢中间水平面的圆 周代表色调；
➢圆周上的半径大 小代表饱和度。
• 孟赛尔颜色立体
➢ 中轴代表无色彩的 明度等级；在颜色 立体的水平剖面上 是色调；颜色离开 中央轴的水平距离 代表饱和度的变化。
二、加色法与减色法
颜色相加原理
① 三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其 余二种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比 例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三 原色。红、绿、蓝。
第三章 遥感光学基础
本章主要内容 • 颜色性质和颜色立体 • 加色法与减色法 • 黑白影像与彩色影像
一、颜色性质和颜色立体
• 颜色视觉 • 颜色性质 • 颜色立体
（一）颜色视觉
• 亮度对比和颜色对比
➢ 亮度对比：对象相对于背景的的明亮程度。改
变对比度，可以提高图象的视觉效果。
C=（L对象-L背景）/L背景
② 互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色，这两 种颜色就称为互补色。黄和蓝、红和青、绿和品 红。
色度图
可以直观地表现颜色相加的原理,更准确地表 现颜色混合的规律。研究表明，所有光谱色混 合时，即形成等能光谱中的白光，而且白光是 由相同数量的红绿蓝三原色组成。设光的总量 比例为1，则白光由三原色个1/3产生，根据这 一原则设计的色度图，图中x色度坐标相当于 红原色的比例，y色度坐标相当于绿原色的比 例，图中没设兰色度坐标，因为可由x+y+z=1 推导出。图中的弧形曲线代表光谱，线上每一 点代表一种波长和光谱颜色，波长单位是nm， 曲线包围的部分及直线部分代表非光谱色。图 中心是白光点x=y=z=0.33。
遥感技术导论
第1章绪论1.简述遥感的基本概念。
2.简述遥感技术系统的组成。
3.遥感有哪几种分类？分类依据是什么？4.试述当前遥感发展的现状与趋势。
5.简述遥感技术的应用。
第2章电磁辐射与物体的波谱特性1.电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点，又有哪些共性？宇宙射线，Γ射线，X射线，紫外线，可见光，红外线、微波、无线电波电磁波谱中的高频波段，如宇宙射线到大部分紫外线，粒子性特征明显；低频波段，如大部分红外线、微波、无线电波，波动性特征明显；处于中间波段的可见光和部分紫外线、红外线，具有明显的波粒二象性。
2.电磁辐射是如何产生的？3.遥感的基本原理是什么？遥感的本质是通过探测器接收物体或现象反射、发射的电磁辐射信息，进而转变成数据或影像4.什么是黑体？简述黑体辐射基本定律。
5.遥感辐射源主要有哪些?6.什么是地物波谱特性?什么是地物反射波谱特性？7.简述岩石、水体、植被和土壤在可见光和红外波段的反射波谱特性。
8.大气对电磁辐射有何影响?对遥感有何影响？9.何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，常用的大气窗口有哪些？第3章彩色基本原理1.彩色的三特性是什么？2.简述相加混色和相减混色的基本原理。
3.孟塞尔颜色系统是如何对颜色进行表示和度量的？4.CIE标准色度学系统是如何对颜色进行表示和度量的？它与孟塞尔颜色系统有何区别？第5章摄影成像1.简述摄影成像过程与其基本原理。
2.什么是感光特性曲线？简述感光特性曲线的分段特性。
3.比较反差，景物反差，光学影像反差，胶片影像反差的区别。
4.什么是感色性？根据感色性可以把胶片分为那几类?5.什么是多波段遥感？6.简述彩色影像获得的基本原理。
7.简述彩色胶片负片和正片色彩形成过程并绘图表示。
8.联系色彩合成相关理论分析彩红外影像上的色彩特征。
第6章扫描成像1.扫描探测器主要有哪些？2.简述电子扫描成像的基本过程。
3.简述光机扫描仪的成像过程。
4.简述瞬时视场角、像点、地面分辨率、扫描角、总视场角的概念。
03遥感技术导论第三章彩色基本原理
第二节 眼球的 构造及 各部分 的主要 功能
一、眼睛
二.视网膜上的 成像过程
照相机 -----人眼 暗想--巩膜和脉络膜 镜头--角膜和晶状体 快门-----眼皮 光圈-----虹膜 胶片-----网膜
第三节 视觉功能
1.明视觉、暗视 觉与间视
明视觉：在明亮 条件下由锥体细 胞作用所产生的 视觉。
（二）反射
镜面反射 发生于平而光滑的表面，当光以某种角度照射在 这种平面上，则以相同角度 (与样品表面法线的 夹角) 反射出一部分光，而且与入射光的波长无 关。镜面反射光的多少决定了物体的光泽度。
漫反射 一般发生在不平且粗糙的表面上，入射光以很
多不同的角度被反射出来。漫反射也可由光滑表 面下面的散射引起。大部分半透明体及不透明体 的平滑表面，同时具有镜面反射和来自表面下散 射引起的漫反射。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 ……
中性色
彩色
饱和色
3 .色调
在孟塞尔色立体的水平剖面上，由中央轴所在的中心指向其圆 周的各个方向，代表了各种表示原色的色调，称为是孟塞尔色 调（H），将孟塞尔色调圆周分成10个等距的部分，表示10种 基本色。 5种主色调：红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P ） 5种中间色调：黄红（YR）、黄绿（YG）、蓝绿（BG）、紫 蓝（PB）、红紫（RP）
4.互补色对比
特点：颜色间差别非常大，视觉效果最 强烈、最富刺激性，被称为强对比。
色
相 什么是补色？
对 比
4.互补色对比
色 相 对 比
特点：颜色间差别非常大，视觉效果最 强烈、最富刺激性，被称为强对比。
4.互补色对比
色 相 对 比
特点：颜色间差别非常大，视觉效果最 强烈、最富刺激性，被称为强对比。
遥感导论第三章
前言：
传感器
遥感传感器是获取遥感数据的关键设备
（1）摄影类型的传感器； （2）扫描成像类型的传感器； （3）微波成像类型的传感器；
第二节 摄影成像 一、摄影机；三、摄影胶片的物理特性（自学为主： 阅读教材；内容了解即可）。 二、摄影像片的几何特性（讲述法；问题法讨论与训 练） 1、摄影成像的投影方式是什么？ 2、名次解释：平均比例尺、像点位移。 3、像片投影误差的规律是什么？
FY2C 2008-03-19 中国陆地云图
FY2C 2008-03-19 海区云图
/shishi/satellite.jsp 中国气象科学数据共享服务网
中午前后，气象卫星监测到甘肃西部、宁夏东部出现 扬沙天气。南疆盆地也出现了沙尘天气，部分地区还出现 了沙尘暴天气。
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0.50-0.90mm
全色波段
15m
LANDSAT-7采用ETM+，比TM增加了全色波段，分辨率15米。
--- SPOT系列
■ 1978年起，以法国为主，联合比利时、瑞典等欧 共体某些国家，设计、研制了一颗名为“地球观测 实验系统”(SPOT)的卫星，也叫做“地球观测实验 卫星”。
SPOT1，1986年2月发射，至今还在运行。 SPOT2，1990年1月发射，至今还在运行。 SPOT3，1993年9月发射，1997年11月14日停止。 SPOT4，1998年3月发射，至今还在运行。 SPOT5, 2002 年 5 月 4 日凌晨当地时间 1 时 31 分，成功发射。
0.49～0.61 1.58～1.78
10 20
重复观测26天
SPOT5图像（10米）
SPOT5图像（2.5米）
Spot-5基本产品
10米多光谱
遥感导论_3遥感成像原理与遥感图像特征2
32
微波遥感传感器分类
1、雷达（侧视雷达）：成像
主动方式
2、微波高度计：不成像 3、微波散射计：不成像
1、微波辐射计：成像
被动方式
2、微波散射计：不成像
微波散射计：测量地物的散射或反射特性 微波高度计：测量目标物与遥感平台间的距离，从而准确得知地表高度变化，
海浪的高度等参数。 微波辐射计：微波辐射计主要用于探测地面各点的亮度温度并生成亮度温度图 像.由于地面物体都具有发射微波的能力,其发射强度与自身的亮度温度有关。通 33 过扫描接收这些信号并换算成对应的亮度温度图,对地面物体状况的探测很有意义
• 把探测器按扫描方向阵列式排列来感应地面响 应，以替代机械的真扫描。即通过仪器中的广 角光学系统（平面反射镜）采集地面辐射能， 并聚焦投射到焦平面的阵列探测元件上。这些 光电元件同时感应地面响应，同时采光，同时 转换为电信号，同时成像。
8
常用探测元件是电荷藕合器件CCD：是由半导体材料制成的，在这种器件 上受光或电激作用产生电荷靠电子和空穴运载，在固体内移动以产生输出 电信号。用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号。可做成集成度非 常高的组合件。
•典型实例： 加拿大CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager)
0.385-0.9μm：288个波段
主要高光谱仪器
AVIRIS (Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer) (0.4-2.5) (美国NASA JPL)(224个波段) CASI(Compact Airborne Spectrographic Imager) (288个 波段)（加拿大） EO-1 （Hyperion）（卫星） HYDICE(Hyperspectral Digital Image Collection Experiment) (206波段) HYMAP (128波段) (澳大利亚) MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) （卫星）(36波段)
三原色原理在遥感中的应用
三原色原理在遥感中的应用1. 引言遥感是指通过遥感传感器对地球表面进行观测和探测的技术。
而遥感中的颜色处理和解读则是非常重要的一部分。
在遥感中，三原色原理是一种基本的颜色处理方法，它采用三种基本颜色（红、绿、蓝）的组合来生成各种颜色。
本文将介绍三原色原理在遥感中的应用。
2. 三原色原理的基本概念三原色原理是基于色光三原色理论的，也称为加法混色原理。
根据这个原理，通过控制红、绿、蓝三种基本颜色的搭配比例，可以生成人眼可以察觉的几乎所有颜色。
红、绿、蓝三种基本颜色的光线通过叠加，可以形成其他颜色的光线。
3. 三原色原理在遥感图像处理中的应用3.1 伪彩色合成伪彩色合成是常见的遥感图像处理方法之一，它通过将遥感图像的三个波段分别映射到红、绿、蓝三种颜色分量上，然后将它们叠加起来形成彩色图像。
这样可以使人眼更直观地观察和解读图像的信息。
例如，将红外、绿光和蓝光分别对应到红、绿、蓝三个颜色通道上，可以用来显示植被、水体和建筑等不同地物的分布情况。
3.2 遥感图像增强使用三原色原理可以对遥感图像进行增强处理，使其更清晰、更易于解读。
通过调整红、绿、蓝三个颜色通道的亮度和对比度，可以提升图像的视觉效果。
例如，在海岸线检测中，可以增强蓝色通道以凸显海水的颜色，从而更好地分析海岸线的位置和形状。
3.3 遥感图像分类遥感图像分类是遥感应用的重要领域之一，它用于将图像中的像素分成不同的类别。
在遥感图像分类中，使用基于三原色原理的彩色图像进行分析可以提供更多的信息。
通过对红、绿、蓝三个通道上的像素进行统计和分类，可以实现对地表覆盖类型的自动分类。
4. 三原色原理在遥感中的局限性虽然三原色原理在遥感中有广泛的应用，但也存在一些局限性。
首先，三原色原理是基于色光的加法混色原理，而遥感图像是通过反射光原理获取的，因此有时候这两种原理之间存在差异。
其次，由于遥感图像是通过遥感传感器采集的，传感器捕捉到的图像可能受到大气、云层等因素的影响，从而使图像的颜色偏差较大。
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考察
?1和
?
两束光
2
1.当 ?V (?1 ) ? ?V (?2 )时
V (?1 ) V (?2 )
?
?e (?2 ) ?e (?1 )
说明对于等明度光谱，光视效率与辐通量成反比。
2.当?e (?1 ) ? ?e (?2 )时
?V (?1) ?V (?2 )
?
V(?1 ) V(?2 )
说明对于等能量光谱，光视效率与光通量成正比，
第三章 遥感的理论基础 —彩色合成原理
3.1问题的提出 颜色感觉的形成？
红
什么是颜色？ 颜色是一种感觉,因人而异
一、颜色的定义
形象感觉 颜色感觉
光是作用于人眼 引起除形象以外 的视觉特性。
颜色的本质
?人眼感受色光，在大脑中形成的感觉
光源
观察者
物体
二、产生颜色感觉的四大要素
光源、 物体、 眼睛和 大脑。
色 相 对 比
特点：颜色非常接近，色中 的相同因素多，称弱对比。
2.类似色相对比
色 相 对 比
特点：颜色之间色相差别不大， 统一中有变化，称中弱对比。
3.对比色对比
色 相 对 比
特点：颜色差别较大，视觉效果 鲜明、强烈，被称为中强对比。
4.互补色对比
特点：颜色间差别非常大，视觉效果最 强烈、最富刺激性，被称为强对比。
实验：在桌子上放一张白纸，白纸中央划一个 十字符号，用一只眼睛在30～40公分处注视十 字，同时将一小块红或绿色彩纸片由白纸中心 向外侧移动。这时色彩纸片先刺激视网膜的中 央区，看到红色或绿色，当纸片移到红、绿盲 区就变成灰色。如果用黄色或蓝色纸片，当纸 片移到更外围的全色盲区时也变成灰色。
全色盲区
色
相 什么是补色？
对 比
4.互补色对比
色 相 对 比
特点：颜色间差别非常大，视觉效果最 强烈、最富刺激性，被称为强对比。
4.互补色对比
色 相 对 比
特点：颜色间差别非常大，视觉效果最 强烈、最富刺激性，被称为强对比。
5.全色相对比
色 相 对 比
例
色相Leabharlann 对图比例
图
色 相 对 比
第三章 遥感的理论基础 —彩色合成原理
全色盲区
3.光谱光视效率函数
?光谱光视效率：眼睛 对不同波长的光波的能 量产生感觉的效率与波 长之间的关系。 ?光谱光视效率函数： 人眼对各种可见光波长 的平均相对敏感的数量 。
?随波长变化的函数， 称为光谱视效率
?V(?) ? K?V(?)??e(?) ?辐通量
?辐射能光当量 ?表示人眼对不同波长光的灵敏度
? 显色系将颜色按照感知色的特征在颜色空 间进行有序排列所构成的系统，如孟塞尔 颜色系统 。
混色系与显色系之间的关系
混色系
显色系
颜色的辨别
心理物理色
知觉色
辨别的基准
心理物理学概念 心理概念
辨别的依据 表色原理 表色对象 表色方法
以色感觉建立的 表色系 光的混合
第三章 遥感的理论基础 —彩色合成原理
3.2 彩色合成原理 ? 三基色：红、绿、蓝。其中任何一色都不能由三种基色中另外两种基色合成。 ? 加色法：以三基色中两种以上色光按一定比例混合，产生其它色彩。
B
红（R）+ 绿（G）= 黄（Y）
红（R）+ 蓝（B）= 品红（M）
CW M
蓝（B）+ 绿（G）= 青（C）
色光与颜料的差别
? 颜色的对比可从常用的三个方面来
颜
体现，这三个对比是：
色
的
? 1.色相对比
对
? 2.明度对比
比
? 3.纯度对比
? 色相对比：因色相的差别而形成的 色彩对比关系被称为色相对比。
色 相 对 比
? 色相对比： 因色相的差别而形成的色彩 对比关系被称为色相对比。
色 相 对 比
1.同一色相对比
3.3颜色的表示与度量方法
第一节 CIE标准色度学系统
? 色刺激（Colour stimulus） 引起颜色知觉的光 。
? 表色系（Colour specification system） 由于颜色刺激而产生的颜色知觉体系 。
? 混色系基于心理物理色而建立起来的表色 系，如1931CIE—XYZ系统。
第二节 眼球的 构造及 各部分 的主要
功能
一、眼睛
二.视网膜上的 成像过程
照相机 -----人眼 暗想--巩膜和脉络膜 镜头--角膜和晶状体 快门-----眼皮 光圈-----虹膜 胶片-----网膜
第三节 视觉功能
1.明视觉、暗视 觉与间视
明视觉：在明亮 条件下由锥体细 胞作用所产生的 视觉。
暗视觉：在较暗 的环境下由杆体 细胞作用所形成 的视觉。
间视：同时工作
视网膜 ：杆状细胞 + 锥状细胞 ? 杆状细胞：感光灵敏度高（暗视觉 ），
不能分辨细节， 不能分辨色彩。 ? 锥状细胞：感光灵敏度低（明视觉 ）， 能分辨细节， 能分辨色彩。 锥状细胞可分感红、感绿、感蓝细胞
2、视网 膜的色彩 区
原色可以混合出其他色彩，在多种颜料中红、黄、 蓝三色尤为重要，由这三种颜色可以派生出无数种色彩， 三原色是色彩的原始色，是所有基本颜色的形成的基础， 因此红、黄、蓝三色称为三原色。
红（品红）黄（柠檬黄）蓝（湖蓝）
间 色
复 色
原色
原
色
间色
间
色
复
色
复色
12种色相的规律性排列 ：
原色
间色
色 光
混合
? ? ? tg ? r ? d
? r (弧度） ? 180 ? ? r ? 57 .3 ? r ( 度
d
d
d
视力：人眼辨别外界V ? 物体的敏锐程度。
1 2?
2r
视场：眼睛视角2θ所
1
对应的圆面积。
N
视力、视场、网屏线数与视角,明视距离的关系
例：在明视力距离下（d=250mm)观察使用网 屏线数N=175线/英寸的加网图象，试分析其观 察效果如何？
即感觉越亮的波长的颜色，其光视效率越大。
? 1.光谱光视效率：把峰值归一化为l 的人眼对不同波长的光能量产生光 感觉的效率。
? 2.光谱光视效率曲线：把光谱光视 效率最大值作为1，相应各波长上的 光谱光视效率与波长之间的关系曲 线。
4.视角、视力、视场与网屏线数的计算
? 视角：人眼观察物体时，物体的大小对眼睛 形成的张角2θ叫做视角。
G
Y
R
红（R）+ 绿（G）+ 蓝（B）= 白（W）
? 减色法：从白光中减去其中一种或两种基色光而产生色彩。 黄=白－蓝，品红=白－绿，青=白－红，……
? 互补色：当两种色光相叠加成为消色（白色或黑色）时，这两种色光为互补 色。
阳光被分解后的
七 种 主 要 颜 色
原 色
1、三原色 ：不能用其他颜色混合而成的色彩叫原色