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色差儀中色光加色法原理

瀏覽次數(shù):986 更新日期:2022-09-22

摘要:

色光加色法是指兩種或兩種以上的色光同時(shí)反映于人眼,視覺上會產(chǎn)生另一種色光的效果,這種色光混合產(chǎn)生綜合色覺的現(xiàn)象稱為色光加色法或色光的加色混合。從人的視覺生理特性來看,人眼的視網(wǎng)膜上有三種感色視錐細(xì)胞--感紅細(xì)胞、感綠細(xì)胞、感藍(lán)細(xì)胞,這三種細(xì)胞分別對紅光、綠光、藍(lán)光敏感。當(dāng)其中一種感色細(xì)胞受到較強(qiáng)的刺....

色光加色法是指兩種或兩種以上的色光同時(shí)反映于人眼,視覺上會產(chǎn)生另一種色光的效果,這種色光混合產(chǎn)生綜合色覺的現(xiàn)象稱為色光加色法或色光的加色混合。從人的視覺生理特性來看,人眼的視網(wǎng)膜上有三種感色視錐細(xì)胞--感紅細(xì)胞、感綠細(xì)胞、感藍(lán)細(xì)胞,這三種細(xì)胞分別對紅光、綠光、藍(lán)光敏感。當(dāng)其中一種感色細(xì)胞受到較強(qiáng)的刺激,就會引起該感色細(xì)胞的興奮,則產(chǎn)生該色彩的感覺。

基本介紹
編輯
人眼的三種感色細(xì)胞,具有合色的能力。當(dāng)一復(fù)色光刺激人眼時(shí),人眼感色細(xì)胞可將其分解為紅、綠、藍(lán)三種單色光,然后混合成一種顏色。正是由于這種合色能力,我們才能識別除紅、綠、藍(lán)三色之外的更大范圍的顏色。
色光中存在三種最基本的色光,它們的顏色分別為紅色、綠色和藍(lán)色。這三種色光既是白光分解后得到的主要色光,又是混合色光的主要成分,并且能與人眼視網(wǎng)膜細(xì)胞的光譜響應(yīng)區(qū)間相匹配,符合人眼的視覺生理效應(yīng)。這三種色光以不同比例混合,幾乎可以得到自然界中的一切色光,混合色域最大;而且這三種色光具有獨(dú)立性,其中一種原色不能由另外的原色光混合而成,由此,我們稱紅、綠、藍(lán)為色光三原色。為了統(tǒng)一認(rèn)識,1931年國際照明委員會(CIE)規(guī)定了三原色的波長λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。在色彩學(xué)研究中,為了便于定性分析,常將白光看成是由紅、綠、藍(lán)三原色等量相加而合成的。
由兩種或兩種以上的色光相混合時(shí),會同時(shí)或者在極短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)刺激人的視覺器官,使人產(chǎn)生一種新的色彩感覺。我們稱這種色光混合為加色混合。這種由兩種以上色光相混合,呈現(xiàn)另一種色光的方法,稱為色光加色法。


在《色差儀的色光三原色的原理》中我們知道,色差儀在檢測產(chǎn)品顏色是根據(jù)其色光三元原理和補(bǔ)色原理實(shí)現(xiàn)的。三原色的本質(zhì)是具有獨(dú)立性的,三原色中任何一色都不能用其余兩種色彩合成的。另外,三原色作為色彩的基本色可以通過色域混合出各種顏色。在色彩感覺形成過程中,光源色與光源、眼睛和大腦三個(gè)因素有關(guān),因此對于色光的三原色的選擇,涉及到光源波長及能量、人眼的光譜響應(yīng)區(qū)間等因素。這也是色差儀在研發(fā)過程中必須注意的細(xì)節(jié)。


CIE(國際照明委員會)進(jìn)行的顏色匹配試驗(yàn)中,當(dāng)紅色、綠色、藍(lán)色三原色的亮度比例為1.0000:4.5907:0.0601時(shí),就可以匹配出中性的等能白光,盡管這時(shí)三原色的亮度值并不相等,但CIE把每一原色的亮度值作為一個(gè)單位來看待,這樣一來色光加法中紅、綠、藍(lán)三原色光等比例混合得到白光。CIE規(guī)定的色光加法表達(dá)式為(R)+(G)+(B)=(W)。

如果是紅光和綠光混合得到黃光,即(R)+(G)=(Y);如果紅光和藍(lán)光混合得到品紅光則公式為(R)+(B)= (M);綠光和藍(lán)光混合得到青光,,即(B)+(G)=(C)。可以參考下圖,如果不是等比例混合,則會得到更加豐富的混合色光。



從色光混合的能量角度分析,色光加色法的混色方程為:?

?C=α(R)+β(G)+γ(B)

式中:C為混合色光總量;(R)、(G)、(B)為三原色的單位量;a、b、g為三原色分量系數(shù)。此混色方程十分明確地表達(dá)了復(fù)色光中的三原色成分。? ?從人眼對色光物理刺激的生理反應(yīng)角度分析,色光加色混合的數(shù)學(xué)形式為:?

?C=`x(R)+`y(G)+`z(B)

式中:C 為混合色覺;`x、`y、`z為光譜三刺激值 。?

在自然界和現(xiàn)實(shí)生活中,存在很多色光混合顯現(xiàn)。例如太陽初升或?qū)⒙鋾r(shí),一部分色光被較厚的大氣層反射到太空中,一部分色光穿透大氣層到地面,由于云 層厚度及位置不同,人們有時(shí)可以看到透射的色光,有時(shí)可以看到部分透射和反射的混合色光,使天空出現(xiàn)了豐富的色彩變化

在使用色差儀檢測產(chǎn)品顏色的時(shí)候我們要做的就是將這些混合的色光分析出來,通過處理器分析出自己需要的色彩信息,最終實(shí)現(xiàn)色彩品質(zhì)管控的原則。


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