彩色三要素和三基色原理

彩色三要素和三基色原理

1. 彩色三要素。

(1). 对于彩色光通常可由亮度、色调、色饱和度三个物理量来描述，这三个量常被称为彩色三要素。

A. 亮度：

亮度，这里是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用Y来表示；亮度与色光的能量及波长的长短有关。

B. 色调：

色调，系指彩色光的颜色类别。通常所说的红色、绿色、黄色等等就是指其色调不同。彩色光的色调取决于其光谱成分；而彩色物体的色调，则取决于物体在光线照射下，所反射（或透射）的光谱成分，当然也同样与照射它的光源有关。

C. 饱和度：

饱和度，是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，它的颜色就越深；饱和度越低，它的颜色就越浅。在某一色调的彩色光中掺入白光，会使其饱和度下降，掺入的白光越多，其饱和度就越低。

(2). 色调和饱和度合称为色度。色度即说明彩色光颜色的类别，又说明了颜色的深浅程度。在彩色电视系统中，所谓传输彩色图像，实质上是传输图像像素的亮度和色度。

2. 三基色。

(1). 混色的含义：

不同波长的光会引起人眼不同的彩色感觉，两种不同光谱成分的光经混合，能引起人眼有产生与某种单色光相同的彩色感觉，即单色光的颜色可以由几种颜色的混合光（复色光）来等效；这一现象称混色。利用混色的方法，人们可以只用几种颜色的光来仿造出大自然中大多数的彩色，

而不必去追究这些彩色光的光谱成分。

(2). 基色光与三基色：

人们在进行混色实验时发现：只要选取三种不同颜色的单色光按一定比例混合就可以得到自然界中绝大多数色彩，具有这种特性的三个单色光叫基色光，对应的三种颜色称三基色。彩色电视中所采用的三基色分别是红色、绿色和蓝色。

(3). 三基色原理：

A. 三基色必须是相互独立的产生。即其中任一种基色都不能由另外两种基色混合而得到。

B. 自然界中的大多数颜色，都可以用三基色按一定比例混合得到；或者说中的大多数颜色都可以分解为三基色。

C. 三个基色的混合比例，决定了混合色的色调和饱和度。

D. 混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色的亮度之和。

内容扩展

彩色电视要传送的是亮度不同、色调和色饱和度千差万别的彩色信息，有了三基色原理，我们只需要将要传送的颜色分解为三基色(红、绿、蓝)，然后再分别以对应的一种电信号进行传送就可以了。为了与黑白电视系统兼容，实际传送的是亮度和色差（表示色度）信号。

3. 混色方法。

(1). 把三基色按照不同的比例混合获得彩色的方法称为混色法。混色法有相加混色（光的合成，彩色电视用）和相减混色（染料合成）之分。

(2). 相加混色的原理：

将三束圆形截面积的红、绿、蓝单色光同时投射到白色屏幕上，呈现出一幅品字形三基色

圆图。

由图可见：

红光+ 绿光= 黄光

红光+ 蓝光= 紫光（品红）

绿光+ 蓝光= 青光

红光+ 绿光+ 蓝光= 白光

上式是三基色光等量相加的结果；若改变它们之间的混合比例，经相加混色就可获得各种颜色的彩色光。

(3). 相加混色的几种方法：

A. 空间混色法：

利用人眼空间细节分辨力差的特点，将三种基色光在同一平面的对应位置充分靠近，只要三个基色光点足够小且充分近，人眼在离开一定距离处将会感到是三种基色光混合后所具有的颜色。这种空间混色的方法是同时制彩色电视的基础。

B. 时间混色法：

利用人眼的视觉惰性，顺序地让三种基色光出现在同一表面的同一处，当相隔的时间间隔

足够小时，人眼会感到这三种基色光是同时出现的，具有三种基色相加后所得颜色的效果。这种相加混色方法是顺序制彩色电视的基础。

C. 生理混色法：

人的两眼同时分别观看不同颜色的同一彩色景像时，使之同时获得两种彩色印像，两种彩色印像在大脑中产生相加混色的效果。

4. 色度三角形。

由三基色混合所产生的各种颜色，可以由色度三角形予以说明。

(1). 该三角形直观地表示出三基色合成的色度关系。例如，RG边表示由红色与绿色合成所得的所有的颜色。此边的中点为黄色，说明红色与绿色相等时为黄色。同理，RB边的中点是紫色(品色)，GB边的中点为青色，色度三角形重心位置W为白色。

(2). 穿过W的任一条直线，连接三角形上的两个点，该两点所代表的颜色相加均得到白色。因此，通常把相加后形成白色的两种颜色称为互补色。例如，在色度三角形中，通过W点所连的红、青，绿、紫，黄、蓝均互为补色。

(3). 色度三角形的三个顶点代表三基色。例如，R点所代表的颜色是纯红色，其饱和度为100%。沿着直线RW不断向W点移动，红色中的白色成分随之增加，颜色不断变淡，其饱和度不断下降，但色调并不改变。