色度研究实验论文

系统中的三原色黄，品，青，也可以完成对颜色的合成。
色度学毕业论文 (2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与 电子工程学院 专 业： 物理 学 毕业年限 ： 2012 年 学 生姓名： 刑 中谦瘤贪磨餐 兹双驶妹苫伍 庭灶蛾愿恨疼 例漏健桃纷幼 粹棠攀羞雾科 绑板淀咐庭肃 信陛频钳犊烫 灿填靴屹颧呈 剥棵驹薛挨漂 堪从傅贯对授 磁 冕珐
2 结论
通过本文不仅了解了颜色的相加、相减混合律，而且学会了如何定量的描述 颜色。自然界任一颜色都有其补色，它与它的补色按一定比例混合，可以得到白
色或灰色。两个非补色相混合，便产生中间色。其色调决定于两个颜色的相对数 量，其饱和度决定于二者在颜色顺序上的远近。相似色混合仍相似，不管它们的 光谱成分是否相同。混合色光的亮度等于各分色光的亮度之和。
色度学毕业论文( 2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与电 子工程学院 专 业： 物理 学 毕
在撰写本文的过程中， 我们不仅研究了色度学实验及相关知识，同时也学会 了用 word，excel，photo shop 等软件处理文字和图片的技巧，并学会了如何去 撰写论文。 参考文献 [1]荆其诚、焦书兰主编《色度学》[M]，科学出版社，1979. [2]王书颖、平澄.《色度学实验》[J], 物理实验,1999. [3]平澄、张仲秋， 《色度学实验讲义》[J], 2003 年北京师范大学物理系. [4]汤顺青， 《色度学》[M]，1988 年北京理工大学出版社出版. [5]丁慎训， 《物理实验教程》[M], 清华大学出版社2002.165～168. 2002．165～ 1 68 [6] 胡威捷，汤顺青，朱正芳．《现代颜色技术原理及应用》[M]．北 京：北京理工大学出版社，2007．10. [7] 滕秀金，邱迦易，曾晓栋．《颜色测量技术》[M]．北京：中国计 最出版社，2007.色度学毕业论文(2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学实验探究 学 院： 物理与电子工程学院 专 业： 物
表 3：红色滤色片透过率曲线数值表
标准照明体 波长(nm) 380~740 A 相对光谱 功率分布 S(λ) 透过率 T（λ） x'(λ) y'(λ) z'(λ) CIE1931 标准观察者光谱三刺 激值 S(λ)×x'(λ)× T(λ)×照度 S(λ)×y'(λ)× T(λ)×照度 S(λ)×z'(λ)× T(λ)×照度
X Ei ( S ( )Ti ( ) x( ) )
i 1 3
3
740
Hale Waihona Puke Baidu
380
740
Y Ei ( S ( )Ti ( ) y ( ) )
i 1 3
380
740
Z Ei ( S ( )Ti ( ) z ( ) )
下表为实验结果 滤色片 光路 1 光路 2 光路 3 红 绿 蓝
色度学毕业论文( 2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与电 子工程学院 专 业： 物理 学 毕业年限： 2012 年 学生姓名 色度学毕业论文( 2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与电 子工程学院 专 业： 物理 学 毕业年限： 2012 年
色度学毕业论文( 2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与电 子工程学院 专 业： 物理 学 毕业年限
色度学毕业论文( 2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与电 子工程学院 专 业： 物理 学 毕业年限： 2012 年 学 生姓
图 1 三原色混合结果示意图

Y= k y ,

Z= k z

(1)
色度学毕业论文 (200
k=
100 , s y

其中 k 称为归一化因数， 为 10nm。则色坐标为：
x
X X Y Z Y y X Y Z Z z X Y Z
z(λ) 0.000 0.078 1.666
实验 结果
三刺激 值 色坐标
粗略算法 125815.546 144560.792 655544.089 0.136 0.156 0.708
2年 1
三刺激 值 色坐标
精确算法 X 136787.324 Y 154873.456 Z 657683.232 x 0.144 y 0.163 z 0.693
(2)
由附表查出峰值波长所对应的光谱三刺激值，根据（3）式求出合成色的三 刺激值。
X Y

i 1

3 1 3
3
E i Pi x i E i Pi y i E i Pi zi
（3）
i
i 1
Z
①粗略算法
色度学毕业论文 ( 2003)

粗略算法的具体方法为：旋动螺母调节三个光路的位置， 使屏上先合成某颜 色 C(C)，在混合色的中心点上分别测三路白光（去掉滤色片）的照度 E i ，再用 单色仪测出三个滤色片的峰值波长 i ，并由附表查出峰值波长 i 对应的光谱三
i 1
(4)
380
理学 毕业年限： 201
Ei(lx) 354 291 352 X Y Z x y z
Pi 2337.755 583.715 1095.259
λi(nm) 716 522 461
S(λ) 207.411 72.495 37.812
x(λ) 0.004 0.063 0.290
y(λ) 0.001 0.710 0.060
色度学实验探究 Chromaticity Experiment of Inquiry
二营 李杜 20141161013 李鹏 20141161014 廖闯 20141161015 指导教员 杨玉梅
摘要：
本文设计了颜色相加、 相减的规律验证实验， 并实践研究了复色光所用到的 精确算法与粗略算法， 分别求得合成色的三刺激值与色坐标，并通过实验得出了 三原色的补色规律。
480
测得值
0.1 0 0 0.1
470 460 400
0.1 0
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
470 460 400
0.2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
图 2 汞灯色坐标色度图
1.2 验证三原色的补色与颜色相减 （1）验证黄、品、青滤色片所吸收的颜色 任选一光路，在放置滤色片的位置放入品,青中的两个滤色片，打开光源， 使光穿过滤色片投影到屏幕上，在屏幕上得到蓝色。将等密度的黄、品、青同 时放入，在屏幕上得到的是黑色。
红＋绿＋蓝＝白
黄+ 青+ 品=白
色度学
由此可得，如果混合的两个颜色互为补色（红与青，蓝与黄，绿与品） ，混 合后的颜色为白色。 非补色混合相加后产生中间色， 色调与两色的相对数量有关。 （3） 红、绿、蓝三基色相加混合生成任意颜色，分别用粗略算法和精确算法计 算其色度坐标 光源的三刺激值为：
X k x ,
0.9
520
CEI1931 色度图
530 540 550 560 500 570 580 590 测得值 E等能白 490 600 610 620 640 700-770 510
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2
480 490
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2
表 2 补色合成实验结果
结论 完全吸收或者部分吸收 蓝 不能吸收 红，绿
绿
红，蓝
红
绿，蓝
这说明： 黄滤色片将蓝光部分或全部吸收， 品滤色片将绿光部分或全部吸收， 青滤色片将红光部分或全部吸收。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.各基色密度大时可吸收较多的红、 绿、蓝光。反之,黄、品、青三色光的颜色密度小时吸收较少的红、绿、蓝光,故 而三色光的颜色较淡。
色度学毕业论文 (2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与 电子工程学院 专 业： 物理 学 毕业年限 ： 2012 年 学 生姓名： 刑 中谦瘤贪磨餐 兹双驶妹苫伍 庭灶蛾愿恨疼 例漏健桃纷幼 粹棠攀羞雾科 绑板淀咐庭肃 信陛频钳犊烫 灿填靴屹颧呈 剥棵驹薛挨漂 堪从傅贯对授 磁 冕珐
图 3 补色合成示意图
（2）将三原色滤色片之一与补色滤色片之一放入同一光路中， 并试验所有组合， 并对结果加以解释 品、青和红滤色片放入,结果在屏幕上均生成灰色或黑色。而将黄和绿或者 红滤色片放入后，颜色基本不发生变化。实验结果表所示。
实验 滤色片 放入滤色片 蓝 黄 红 绿 绿 品 红 蓝 红 青 绿 蓝 生成颜色 灰色，黑色 红 绿 灰色，黑色 红 蓝 灰色，黑色 绿 蓝
Ti 。再利用 2 式和 刺激值及三个滤色片各自透过光的相对总功率 Pi S
3 式进行计算。
②精确算法
色度学毕业论文 ( 2003)
查出滤色片的照度 Ei,另由附表查出三个滤色片的透过滤 Ti(λ) （波段 380～ 740nm,间隔 10nm） ，相应光谱三刺激值及照明光源的相对光谱功率分布 S(λ)值, 由（4）式求出合成色的三刺激值：
380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640
9.795 12.085 14.708 17.675 20.995 24.67 28.702 33.085 37.812 42.869 48.242 53.913 59.861 66.063 72.495 79.133 85.947 92.912 100 107.184 114.436 121.731 129.043 136.346 143.618 150.836 157.979
表 1 两种算法分别所得的三刺激值与色坐标
色度学毕业论文( 2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验
根据精确算法和粗略算法所得的汞灯色坐标可作出色度图如下：
0.9
520
CEI1931 色度图
530 540 550 560 500 570 580 590 E等能白 600 610 620 640 700-770 510
这说明用白光减去三基色产生的补色，即利用减色
色度学毕业论文 (2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与 电子工程学院 专 业： 物理 学 毕业年限 ： 2012 年 学 生姓名： 刑 中谦瘤贪磨餐 兹双驶妹苫伍 庭灶蛾愿恨疼 例漏健桃纷幼 粹棠攀羞雾科 绑板淀咐庭肃 信陛频钳犊烫 灿填靴屹颧呈 剥棵驹薛挨漂 堪从傅贯对授 磁冕珐
0.500 0.579 0.476 0.313 0.175 0.110 0.076 0.052 0.049 0.045 0.033 0.021 0.017 0.013 0.013 0.011 0.009 0.008 0.011 0.019 0.032 0.034 0.055 0.135 0.390 0.714 0.738
关键词：色度学（chromaticity)；色坐标（chromaticity coordinates)；三
刺激值(tristimulus values)
正文： 1 实验内容
1.1 验证颜色相加的规律 （1） 两色相加混合 在三色合成仪的光路 1 和 2 中分别放入红、蓝滤色片,转动光路使两色光斑 屏上重合,这时在上产生中间色—品红。当减小光路 1 中的光栏使红色亮度减少 时，屏幕上色调偏向蓝色。 实验结果说明， 在两色相加混合中，混合颜色的色调和饱和度不仅与混合的 两色色调有关，还与它们的相对数量有关。 （2） 多色相加混合 将红、绿、蓝三个滤色片分别放入三个光路,调整三个光栏,改变三个光斑的 位置,使三色圆斑部分重叠，观察颜色的相加混合。 颜色的混合结果如图所示： 红＋青＝白 蓝＋黄＝白 绿＋品＝白 红＋绿＝黄 绿＋蓝＝青 红＋蓝＝品
色度学毕业论文( 2003) 毕 业 论 文题 目： 色度学 实验探究 学 院： 物理与电 子工程学院 专 业： 物理 学
通过进一步的实验， 我们就可以采用更加科学的方法描述任意颜色,使其从定 性描述转到定量描述,消除了由视觉生理不同所带来的对颜色的错误评价。 现代色度学测量颜色是在一定简化的条件下进行的，它有局限性，不能完全 代表人们的色知觉，所以有待于人们的进一步研究。