第三章 颜色视觉形成

第三章颜色视觉形成第一节颜色视觉形成机理一、颜色感觉形成的四大要素1.四大要素：光源、颜色物体、眼睛、大脑注意：①四要素中，如果一个不存在，就不能产生颜色视觉；②四要素中，如果有一个产生了变化，颜色视觉就会产生变化；2.发光体的颜色形成①不同波长的单色光；②辐射能量不同；③共同辐射构成发光体。•3.非发光体的颜色形成（物体色）•①非发光体只有在光的作用下才能呈现出颜色；•②物体呈现颜色的两种情况：•光在物体表面产生干涉现象而产生的颜色；颜色不稳定。•③人眼看到的是反射或透射出来的色光；一般常见的不反光的具有固定颜色的物体。•注意：所看到的颜色，并非物体自身的颜色。•④光是人感受倒物体颜色的唯一物质，物体的颜色现象是物体的化学结构所固有的光学特性。二、眼睛1.视网膜——人眼感光纪录系统三层细胞组成：最外层：视锥细胞和视杆细胞中间层：双极细胞层最内层：神经节细胞联系：①一个视锥细胞对一个双极细胞——专用通路②很多视杆细胞对一个双极细胞——敏感度很高③神经节细胞是视觉的高级中枢•2.人眼的视细胞——光感受器•①视锥细胞——含有对光敏感的色素物质，一般感红光、绿光、蓝光•②视杆细胞——只有一种感光色素•3.视网膜上的成像过程•①心理的回到•②人眼的明视距离•③瞳孔直径的调节•④视锥细胞和视杆细胞分担着不同的任务•视锥细胞——分辨物体的颜色和细节•视杆细胞——在暗处起作用，感知物体的明暗•三、大脑•1.颜色真实：可以分析和测量的颜色•2.颜色效果：颜色真实对人眼和大脑所产生的生理上和心里上的作用•3.视知觉：通过大脑对刺激信号的识别、理解、判断，形成颜色视觉的全过程，在心理学上称为视知觉。•﹡色彩真实和色彩效果的总体反映第二节人眼的视觉功能•一、明视觉、暗视觉•1.明视觉（颜色视觉）•视锥细胞只有在亮度达到一定水平（通常是3K/m2以上）时才能分辨物体的颜色和细节，又称颜色视觉。•2.暗视觉•视杆细胞在光线很弱的情况下，能感知物体的明暗，但不能分辨物体的细节和颜色。•注意：•①视觉的两重功能：明视觉、暗视觉•②对于从事图像印刷和颜色工作来说，主要研究明视觉的作用。•二、视角功能•1.视角敏锐度•⑴视角：具有正常视觉的人能够分辨物体空间两点间所形成的最小视角为1′（与眼睛到物体的距离有关，25㎝）•⑵视角敏锐度（视力）：人眼辨别外界物体的敏锐程度，用力来表示视觉辨别物体细节的能力。•①眼睛的分辨率；②极限分辨视角•2.对比辨认：是指对物体的亮度差异的辨别能力。•3.视觉功能•视角敏锐度对比辨认都是视觉功能的重要指标，但照度对其影响很大。•①对同一视角的物体，随照度的增加，对比可以减小；•②对同一对比的物体，随照度的增加，视角可以减小；•③对同一照度的物体，视角和对比可以相互补偿。•4.影响视觉颜色的因素•⑴光源光谱成分的影响﹡有色光源、演色性•⑵光源照度的影响：•⑶环境色的影响•﹡环境色的反射回映到物体上；环境色与物体色的对比•⑷其它因素的影响第三节颜色视觉形成的理论•一、三色学说•1.三种纤维中的一种（或几种）产生强烈刺激，产生某种颜色效果。如R、G、B等•2.三种纤维都在活动，产生明度感觉•3.负后像：G—M、R—C、B—Y•4.缺点：•①不能圆满解释色盲现象•②不能解释颜色为什么存在补色•③为什么观察不到偏绿的红色，而能观察到偏黄的红色和偏红的红色•二、对立学说（四色学说）•1.三对对立视素：白—黑、红—绿、黄—蓝•三对视素的代谢作用包括建设（同化）和破坏（异化）•2.对立学说的网膜视素感光化学视素白—黑红—绿黄—蓝视网膜过程破坏建设破坏建设破坏建设感觉白黑红绿黄蓝•3.每一种颜色都会影响白—黑视素的活动•4.对立学说能很好地解释各种颜色感觉和颜色混合现象•①当两种颜色为对立色时，混合则得到白色；当所有颜色同时作用于各种视素时，则得到白色或灰色•②对负后像的解释•③色盲是由于缺乏一对视素或两对视素的结果•④补色问题•⑤心理纯色：心理纯红（光谱色）、心理纯黄（光谱色）、心理纯绿（光谱色）、心理纯蓝（光谱色）•⑥缺点：对于R、G、B三原色能够产生所有光谱色彩的现象无法得到满意的解释•三、阶段学说•1.上述两学说逐步统一，形成了阶段学说•2.视网膜上的锥体细胞是一个三色系统，视觉信息向大脑皮层视觉中枢的传导通路中变成了四色机制•3.颜色视觉的形成过程可分为几个阶段：信息接受、信息加工、颜色感觉第四节人眼视觉现象•一、适应性（适应现象）•1.定义：光对人眼的持续作用使视觉感受发生变化的现象•2.明度适应：当照明条件改变，眼睛可以通过一定的生理过程对光的强弱变化进行适应，提高视觉能力，称为明度适应。分暗适应和明适应。•⑴暗适应：•两种生理过程：瞳孔大小的变化；视网膜上感光化学物质的变化•特性：视觉的两重功能发生变化•试验：在黑暗中停留初期，暗适应较快，人眼的感受性迅速提高，到后期，暗适应就很慢了•﹡暗适应功能的局限性：红色•⑵明适应：强光的作用，引起视网膜对光的刺激敏感度下降的现象•3.颜色适应•照明方式突然改变，开始人眼会感觉到色彩“失真”，过一会，色彩又还原。•﹡对于从事色彩工作的人，不能在白炽灯或其他色温比较低和非标准光源下研究。目的在于消除由光源色而产生的颜色适应的影响•4.色弱与色盲•①视觉正常：分辨物体的形状、和各种颜色•②色觉轻度异常（色弱）：对红、绿色区域颜色分辨力较差，只有当波长有较大变化且光波有较强的强度时，才能区别出色调的变化•③严重的色觉异常（色盲）：•局部色盲：一般是红绿色盲或黄蓝色盲•全色盲：只有明暗感觉而没有颜色感觉•二、颜色辨别•波长一定，但颜色在不同的条件下发生变化：因为很多颜色受到光的强度影响，随光强度的变化而变化。大致是向红色和蓝色方向变化，只有572nm的黄色、503nm的绿色和478nm的蓝色不发生变化•三、颜色对比•1.同时颜色对比•①当两种颜色放在一起时，人的视觉会感到一颜色向另一颜色的相反色方向变化•②如果反差大的颜色放在一起，对比强烈•2.先后颜色对比•①先看一色，在看第二色，两种颜色感觉就会叠加，颜色产生不稳定现象•②负后像：后看颜色产生先看颜色的补色的感觉或与补色相近的颜色•3.边界对比•﹡阶跃使边界对比加强•四、颜色恒定•1.记忆色造成的恒定感觉•2.物体的物理特性及人眼视网膜的感光细胞特征造成的恒定感觉•3.注意：单靠目测方法来评价颜色是不科学的•五、颜色错觉•1.错觉是人眼对外界刺激的一种不正确的反映•2.原因：由于视觉适应而造成的错觉•3.常见的有：大小错觉、远近错觉、重量错觉、光渗错觉等•4.合理利用•练习题：•1.人眼的视细胞有那几种，各有什么特点？•2.简述人眼视觉的两重功能•3.什么是明适应与暗适应？•4.怎样合理利用颜色错觉？