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•第一部分色彩基础理论•——色彩的形成与标准的观察条件•两种不同的白光照射同种颜色产生的视觉感受是完全相同的。•颜色是一种感觉！•颜色的定义：•GB规定：色——光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性！•色彩形成的三要素人、光源、彩色物体•颜色是光的科学与艺术•视网膜上的色觉细胞•视锥细胞与视杆细胞•视细胞在比较暗的条件下，视杆细胞作用形成暗视觉。暗视觉只能分辨出物体的形状和明暗，不能分辨物体的颜色特征。视锥细胞有三种类型，分别对应不同的颜色的视觉感应，红视锥细胞感受红颜色刺激；绿视锥细胞感受绿颜色刺激；蓝视锥细胞感受蓝颜色刺激。•颜色感觉与眼睛的欠缺•视觉残余现象、颜色对比、色彩适应、颜色的记忆、色盲•物体颜色的成因•物体的颜色决定于它所能反射的光谱。•大多数物体本身是不发光的，在自然光或人造光的照射下才呈现某种颜色。•物体在不同光源下将呈现出不同的颜色效果！•光源的指标•光源的光谱功率分布曲线SPD－－光源最本质的特征。•光源的色温＿光源的色温就是以温度的数值表示光源的颜色。•光源的显色性＿光源的显色性是表征在光源下物体颜色对人所产生的视觉效果，其影响物体的色相。定量评价光源显色性的方法，首先要制定15种标准“测试色”样品和一系列色温的参照光源。•照度_光是一种辐射能，光源所辐射的能量称为辐射能。被照面上接收到的辐射能量的多少用光源的照度表示。•光源的光谱分布功率曲线•光谱功率分布曲线（SPD）是光源特性的有效客观描述。•光源的不同颜色是因为它的SPD不同。•光源的SPD不同将使物体呈现不同的颜色。•色温•当黑体受到的温度相当于500至550摄氏度时，就会变成暗红色，达到1050至1150摄氏度时，就变成黄色。•打铁过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的最好例子。•光源的色温决定了光源的颜色特性，然而光源的色温的大小正取决于光源发出的光线中不同波长的光线的相对能量比例。7000K5000K3000K白炽灯日落阳光正午日光荧光灯阴暗天空显示屏的白光显示屏的白光标准白光的色温显色指数•光源的显色性是表征在光源下物体颜色对人所产生的视觉效果。•日光是最理想的光源，以日光作标准（参考光源），将白炽灯、荧光灯等光源（待测光源）与其比较，显示同色能力的强弱叫做该光源的显色性。•光源显色性直接影响物体颜色的外貌。常用光源显色性指标光源名称相关色温（K）一般显色性指数（Ra）白炽灯（500W）290095-100碘钨灯（500W）270095-100溴钨灯（500W）340095-100镝灯（1000W）430085-95荧光灯（日光色40W）660070-80照度•如果每平方米被照面上接收到的1个单位的辐射能量，则光源的照度为1lx。夏季阳光强烈的中午地面照度约50001x，冬天晴天时地面照度约为20001x，晴朗的月夜地面照度约0.21x。同色异谱•两色刺激在某参考光源下具有相同的色外观，但是在某第二光源下则二者呈现不同的色外观。•三刺激值相同而光谱成分不同。•同色异谱只有对特定的标准观察者和特定的照明体才能成立。同色异谱标准光源下5000K其它光源同色异谱在印刷中的应用不同方式得到的印刷品的颜色的分光光度曲线是不同的，但是分光光度曲线不同的物体的颜色人眼看上去可能是相同的（颜色的匹配）标准的观察条件•观察颜色的标准条件由美国国家标准协会于1989年制定PH2.30标准，之后国际标准组织ISO3664（于1998年修正通过）根据此标准修改后建立了并公布了国际标准。ISO观察条件参考照明/色相误差照度（lx）显色指数（CIE13.3）同色异谱指数（CIE51）照明均匀度（min:max）环境照明的反射率/照度及亮度固定比较条件D502000±500一般≥90视觉效果C或更好；UV＜4每平方米0.75－0.660%（中性，不反光）实际评价500±1251到8印张≥80ISO3664标准观察条件（反射型印刷品）思考题：•什么是色彩？色彩形成必备的要素有哪些？它们对物体颜色各有何作用？•色彩为什么难于控制？•说明色彩形成的原理，并解释色觉的形成。•分析标准的色彩观察环境与日常工作生活环境的差别。第一部分色彩基础理论——色彩的描述与测量色彩是客观存在于自然界的一种物理现象色彩的描述显色系统表示法——即色相（Hue）、亮度（Brightness或Value）、饱和度（Saturation又称纯度Chroma），称为颜色三属性（HBS或HVC），任何色彩均可用这三个物理量来区别。孟塞尔系统色谱表示法其它表色系统色彩混色系统表示法色彩混合法CIE标准色度系统•孟塞尔表色系统•由美国画家孟塞尔（A.H.Munsell)所创立。•以颜色的色相（H），明度（V），饱和度（C）作为三维空间的坐标。•以目视色彩感觉等间隔（相邻两色）的方式排列。•H有10个主色相，V为0－10，C根据色相与明度划分不同的等级。•10Y8/12：表示10Y的色相，是黄与绿黄的中间色；明度值为8；饱和度值为12。•色谱表示法•色谱表示法是一种以基本色分量来表示色彩的方法。以某些颜料为基本色调并按一定比例和形式编排后，组成一个含有一定数量的色块并有规律排列起来的色样，就称为色谱。•印刷色谱是一种印刷用的系列的颜色标准，分为四色印刷色谱和专色混色色谱两种。四色印刷色谱是采用黄、品红、青、黑四色油墨，以不同的网点面积百分比套印叠合，并按一定的顺序排列组成，是用来表现各种不同色彩的参考工具。•其它表色系统•奥斯瓦尔德色彩系统•日本CC5000色彩图表色系统•瑞典自然色系（NCS）•美国OSA匀色标•色彩混色系统表示法•色彩混合–加色混合–减色混合•CIE标准色度系统•CIE标准色度学系统•现代色度学采用CIE所规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法，称为CIE标准色度学系统。•这一色度学系统以两组基本视觉实验数据为基础，对于选定的色料，需用仪器测定其所反射和透射的三原色光的数量，此三种原色光的作用量称为色彩的三刺激值（TristimulusValues）•色彩测量原理–光源色的测量–物体色的测量•色彩测量标准•测色仪器与测量参数光源色的测量•光源色与物体表面色不同，发光的物体的颜色是通过对该光源的光谱能量分布的测量，和标准观察者的光谱三刺激值作积分计算而求得。780380780380780380)()()()()()()()()(dZPKZdYPKYdXPKX时调整到明光源照明光源而言的，将照为调整因子，它是相对值标准色度观察者三刺激为）为颜色刺激函数（）为光源光谱功率分布（式中：、、100)()()(KCIEZYXP物体色的测量•对一种物体色的测定，是通过测量出被测样本的各个波长光谱反射率（或透射率），从而计算出三刺激值。•照明物体所选用的标准光源能量分布的数值，不同的光源光谱能量分布不一样。•CIE标准观察者光谱三刺激值。•被测样本的光谱反射率。测量光源标准光源xy色温A0.44760.40752856KB0.34850.35184870KC0.31010.31636770KD650.31270.32906500KD750.29910.31507500KD550.33240.34755500K色彩测量标准•光源•待测物体的透射率和反射率因子•测量的标准照明和观察条件•待测物体的透射率和反射率因子•根据反射率等于1的理想均匀漫射体标定合适的工作标准。•用于测量物体反射率因数的工作标准又叫“标准白”。•采用烟熏、压粉或喷涂的氧化镁（MgO）、硫酸钡（BaSO4）白板作为标准白。•测量的标准照明和观察条件•[a]45。/垂直照明和观察条件[b]垂直/45。照明和观察条件•[c]漫射/垂直照明和观察条件[d]垂直/漫射照明和观察条件测色仪器：密度计•密度计的测量原理和印刷工人目视鉴定的原理很接近。•测量密度•密度是一印刷控制最基本的概念•油墨的干褪密度•彩色密度•用红、绿、蓝三种滤色片测量的密度，称为彩色密度或三滤色片密度，分别用DR、DG、DB表示。•DR反映了色料对入射光光谱中红光的吸收程度，同样DG、DB分别表示色料对入射光光谱中绿光、蓝光的吸收程度1234567891012345光源透镜偏振滤光镜滤色镜被测样品678910透镜偏振滤光镜接收器（光敏二极管）电子系统显示器•仪器的校正（标准白/调零）•测量密度仪的使用•网点的测量——网点密度可用密度仪测量•网点的测量——网点的百分比可用密度计测量：第一种方法是用连续密度仪测量出密度，再换算成网点百分比；第二种方法是用网点密度仪测量，这样的仪器可直接给出网点百分比；还有一种方法是用读数显微镜测得网点的几何参数，再换算成网点百分比。密度仪的使用•分光光度计测量颜色表面对可见光谱各波长光的反射率。•将可见光谱的光以一定步距（5nm、10nm、20nm）照射颜色表面，然后逐点测量反射率。•将各波长光的反射率值与各波长之间关系描点可获得被测颜色表面的分光光度曲线。分光光度计•分光光度计主要由光源、单色器（棱镜或光栅）、接收器（光电管）和记录仪器（电位计）组成。•工作原理为，把光源的光分解成光谱，从所得的光谱中用狭缝档板导出一单色光带，然后将单色光带投射到被测样品上去，单色光通过被测物体的透射或反射情况在记录表上被指示出来。•一般是从可见光谱400—700nm的范围，每隔10nm逐一测出光反射系数、吸收系数的透射系数，将各个波长的反射率或透射率用点子连接起来便绘出分光光度曲线。分光光度计•利用物体的光谱特征描述色彩通常采用光谱反射率（或透射率）曲线来表示。•某一物体的光谱曲线被称为该物体色彩的“指纹”。色彩的分光光度曲线特征0.00000.20000.40000.60000.80001.00001.20001.40001.60001.8000400420440460480500520540560580600620640660680700分光光度曲线色度计•色度计是通过对被测颜色表面直接测量获得与颜色三剌激值X、Y、Z成比例的视觉响应，经过换算得出被测颜色的X、Y、Z值，也可将这些值转换成其它匀色空间的颜色参数。色度计•色度计一般由照明光源、校正滤色器、探测器组成。其探测器是光电池、光电管或光电倍增管，它们的光谱灵敏度都经过滤色器的修正，以模拟CIE标准色度观察者的光谱三刺激值曲线。•色度计用3个或4个探测器各自的相对光谱灵敏度曲线分别修正，由多个探测器的输出值得出待测色的三刺激值和色度坐标。屏幕测色仪•屏幕测色仪用于屏幕颜色的测量与屏幕校正。通过屏幕测色仪的采样头吸附在屏幕上，对屏幕上呈现的颜色样本进行采样，通过软件将测量结果记录下来。思考题•颜色的三属性是什么，各代表颜色的什么特性？•颜色的表色系统有哪些？举例说明各有哪些方式？•颜色测量仪器有几种类型，其主要可对哪些颜色属性进行测量？•第一部分色彩基础理论—色彩空间与色彩转换•色彩空间可指定色彩信息是如何表示，以一、二、三或四维空间来表示颜色值，通常以各种形状如立方体、或多方体来表示这些颜色空间。设备相关色彩空间：RGB色彩空间、CMY色彩空间设备无关色彩空间：HSB色彩空间、CIE色度空间（CIEXYZ系统、CIEL*a*b*系统）HSB——色彩的三属性人眼在感觉彩色时只能用三个特殊的物理量即色相、明度和饱和度（或纯度）来衡量!H沿着周向变化，从0到360，其中0或360为红色、60为黄色、120为绿色、180为青色、240为蓝色、300为品红色饱和度S为横向变化的分量，原点处饱和度为0，圆周边缘饱和度为最大值100亮度B为纵向变化的分量，底下是亮度为0的黑色，顶上是最亮的白色•CIE色度空间是根据颜色混合原理而建立。–依据色度学理论与实验证明任何色彩都可以由色光三原色混合匹配得到。•CIE色度系统•通过实验确定了一组为匹配等能光谱色所需的三原色数据，即“标准色度观察者三刺激值”，以此代表人眼的平均色彩视觉特征。•利用色彩的三刺激值来描述色彩的方法是以物体的三个色