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。
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
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。
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。
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
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
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
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）
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。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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
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
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
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。
? ? ? 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？
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，
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
? 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