第1章 彩色與視覺(jué)特性
1.1 光的性質(zhì)
1.2 人眼的視覺(jué)特性
1.3 色度學(xué)
1.1.1 可見(jiàn)光譜
光是一種電磁輻射。 電磁輻射的波長(zhǎng)范圍很寬， 按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短的順序排列， 依次是無(wú)線電波、 紅外線、 可見(jiàn)光、 紫外線、 X射線和宇宙射線等。 圖1-1是電磁波按波長(zhǎng)的順序排列的電磁波譜。
??? 波長(zhǎng)在380～780 nm范圍內(nèi)的電磁波能夠使人眼產(chǎn)生顏色感覺(jué)， 稱為可見(jiàn)光。 可見(jiàn)光在整個(gè)電磁波譜中只占極小的一段。 可見(jiàn)光譜的波長(zhǎng)由780 nm向380 nm變化時(shí)， 人眼產(chǎn)生的顏色感覺(jué)依次是紅、 橙、 黃、 綠、 青、 藍(lán)、 紫7色。 一定波長(zhǎng)的光譜呈現(xiàn)的顏色稱為光譜色。太陽(yáng)光包含全部可見(jiàn)光譜， 給人以白色感覺(jué)。
??????????? 光譜完全不同的光， 人眼有時(shí)會(huì)有相同的色感。 用波長(zhǎng)540 nm的綠光和700 nm的紅光按一定比例混合可以使人眼得到580 nm黃光的色感。 這種由不同光譜混合出相同色光的現(xiàn)象叫同色異譜。
??? 1.1.2 物體的顏色
??????????? 物體分為發(fā)光體和不發(fā)光體。 發(fā)光體的顏色由它本身發(fā)出的光譜所確定， 如白熾燈發(fā)黃和熒光燈發(fā)白， 各自有其特定的光譜色。
??????????? 不發(fā)光體的顏色與照射光的光譜和不發(fā)光體對(duì)照射光的反射、 透射特性有關(guān)。 紅旗反射太陽(yáng)光中的紅色光、 吸收其他顏色的光而呈紅色； 綠葉反射綠色的光、 吸收其他顏色的光而呈綠色； 白紙反射全部太陽(yáng)光而呈白色； 黑板能吸收全部太陽(yáng)光而呈黑色。 綠葉拿到暗室的紅光下觀察成了黑色， 這是因?yàn)榧t光源中沒(méi)有綠光成分， 樹(shù)葉吸收了全部紅光而呈黑色。
?? 1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)光源
??????????? 在彩色電視系統(tǒng)中， 用標(biāo)準(zhǔn)白光作為照明光源。 為了便于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)白光進(jìn)行比較和計(jì)算， 用絕對(duì)黑體的輻射溫度——色溫表示光源的光譜性能。
??????????? 絕對(duì)黑體也稱全輻射體， 是指不反射、 不透射， 完全吸收入射輻射的物體。 它對(duì)所有波長(zhǎng)輻射的吸收系數(shù)均為1。 絕對(duì)黑體在自然界是不存在的， 其實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪且粋€(gè)中空的、 內(nèi)壁涂黑的球體， 在其上面開(kāi)了一個(gè)小孔， 進(jìn)入小孔的光輻射經(jīng)內(nèi)壁多次反射、 吸收， 已不能再逸出到外面， 這個(gè)小孔就相當(dāng)于絕對(duì)黑體。
??????????? 絕對(duì)黑體所輻射的光譜與它的溫度密切相關(guān)。 絕對(duì)黑體的溫度越高， 輻射的光譜中藍(lán)色成分越多， 紅色成分越少。 光源的色溫是這樣定義的： 光源的可見(jiàn)光譜與某溫度的絕對(duì)黑體輻射的可見(jiàn)光譜相同或相近時(shí)， 絕對(duì)黑體的溫度稱為該光源的色溫， 單位以絕對(duì)溫度開(kāi)氏度(K)表示。 色溫與光源的實(shí)際溫度無(wú)關(guān)， 彩色電視機(jī)熒光屏的實(shí)際溫度為常溫， 而其白場(chǎng)色溫是6500K。