色度学基本知识剖析说课材料.ppt

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1、色度学基本知识剖析图122 电磁波波谱及可见光光谱2n从电视角度看从电视角度看,可见光有如下特性可见光有如下特性:n(1)可可见见光光的的波波长长范范围围有有限限,它它只只占占整整个个电磁波波谱中极小的一部分。电磁波波谱中极小的一部分。n(2)不不同同波波长长的的光光呈呈现现出出的的颜颜色色各各不不相相同同,随随着着波波长长由由长长到到短短,呈呈现现的的颜颜色色依依次次为为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,见图。见图。n(3)只只含含有有单单一一波波长长的的光光称称为为单单色色光光;包包含含有有两两种种或或两两种种以以上上波波长长的的光光称称为为复复合合光光,复合光作用于

2、人眼复合光作用于人眼,呈现混合色。呈现混合色。3n(4)太太阳阳发发出出的的白白光光中中包包含含了了所所有有的的可可见见光光,若若把把太太阳阳辐辐射射的的一一束束光光投投射射到到棱棱镜镜上上,太太阳阳光光会会经经过过棱棱镜镜分分解解成成一一组组按按红红、橙橙、黄黄、绿绿、青青、蓝蓝、紫紫顺顺序序排排列列的的连连续续光光谱。谱。4图123 太阳光的棱镜分解52.物体的颜色物体的颜色物体的颜色有两种来源：物体的颜色有两种来源：一是：发光物体所呈现的颜色，一是：发光物体所呈现的颜色，另一种是物体反射或透视的彩色光，物体所另一种是物体反射或透视的彩色光，物体所呈现的颜色与照射它的光源有关。呈现的颜色与

3、照射它的光源有关。不能从看到的颜色来判断光谱的分布，因为不能从看到的颜色来判断光谱的分布，因为一定的光谱表现为一定的颜色，但同一种一定的光谱表现为一定的颜色，但同一种颜色可以由不同的光谱分布而获得。颜色可以由不同的光谱分布而获得。6n3.色温和标准光源色温和标准光源n(1)色温的概念色温的概念n色温是以绝对黑体的加热温度来定义的。色温是以绝对黑体的加热温度来定义的。7n绝对黑体：既不反射也不透射完全吸收绝对黑体：既不反射也不透射完全吸收入射光的物体，但是当它加温时，将以入射光的物体，但是当它加温时，将以电磁波的方式向外辐射能量，其辐射波电磁波的方式向外辐射能量，其辐射波谱仅由温度决定。随着温度

4、增加，辐射谱仅由温度决定。随着温度增加，辐射能量将增大，其功率谱向短波方向移动，能量将增大，其功率谱向短波方向移动，n当绝对黑体在某一特定的温度下，所辐当绝对黑体在某一特定的温度下，所辐射的光谱与某光源的光谱具有相同特性射的光谱与某光源的光谱具有相同特性时，则绝对黑体的这一特定温度就定义时，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温，以为该光源的色温，以K表示。表示。8n(1)色温的概念色温的概念n色温是以绝对黑体的加热温度来定义的。色温是以绝对黑体的加热温度来定义的。n各标准白光源的特点如下各标准白光源的特点如下:A光光源源:相相当当于于2800K钨钨丝丝灯灯所所发发的的光光。是是一一种种

5、能能实实现现的基准光源的基准光源 B光源光源:相当于中午直射的太阳光，色温相当于中午直射的太阳光，色温4800K。C光源光源:相当于白天的自然光，色温相当于白天的自然光，色温6800K。D光源光源:相当于白天平均照明光，色温相当于白天平均照明光，色温6500K，用它作，用它作为照明，被照物体所呈现的颜色更接近于日光下的真为照明，被照物体所呈现的颜色更接近于日光下的真实颜色，它可以由彩色显像管的三种荧光粉发出的光实颜色，它可以由彩色显像管的三种荧光粉发出的光适当混配而成。是适当混配而成。是PAL制的标准白光源制的标准白光源E光源光源:是一种理想的等能量的白光源，色温是一种理想的等能量的白光源，色

6、温5500K。E白是等能白光源，即当可见光谱范围内所有波长的光白是等能白光源，即当可见光谱范围内所有波长的光具有相等辐射功率时形成的一种白光，在自然界中不具有相等辐射功率时形成的一种白光，在自然界中不存在，是用于彩色电视计算的一种假想光源，简化色存在，是用于彩色电视计算的一种假想光源，简化色度学中的计算。度学中的计算。9图124 标准白光源的光谱10n 1.3.2 1.3.2 视觉特性视觉特性n1.1.相对视敏曲线相对视敏曲线 在可见光范围内，在可见光范围内，1.1.同同一一波波长长的的光光，强强度度不不同同，人人眼眼的的亮亮度度感感觉觉不不同，同，2.2.相相同同强强度度，不不同同波波长长的

7、的光光，人人眼眼的的亮亮度度感感觉觉不不同同n 11图125 相对视敏曲线12n2.2.人眼的亮度感觉人眼的亮度感觉n亮亮度度感感觉觉,即即包包括括人人眼眼所所能能感感觉觉到到的的最最大大亮亮度度与与最最小小亮亮度度的的差差别别及及在在不不同同环环境境亮亮度度下下对对同同一一亮亮度度所所产产生生的的主观亮度感觉主观亮度感觉。13n结论结论:n(1)人人眼眼可可以以感感觉觉到到的的亮亮度度范范围围虽虽然然相相当当宽宽,但但当当眼眼睛睛适适应应于于某某一一平平均均亮亮度度后后,能能分分辨辨的的亮亮度度范范围围就就比比以以主主观观感感觉觉“亮亮”与与“暗暗”为界的范围缩小了。为界的范围缩小了。n (

8、2)在在不不同同的的环环境境亮亮度度下下,同同样样的的亮亮度度,给给人的主观亮度感觉却完全不同。人的主观亮度感觉却完全不同。n (3)当人眼适应于不同的平均亮度后当人眼适应于不同的平均亮度后,可可分辨的亮度范围也不相同。分辨的亮度范围也不相同。n 由此，电视重现景象的亮度无需由此，电视重现景象的亮度无需等于实际景象的亮度，人眼不能觉察出等于实际景象的亮度，人眼不能觉察出的亮度差别，在重现景物时可不予精确的亮度差别，在重现景物时可不予精确复制，只保持重现图像的对比度，就会复制，只保持重现图像的对比度，就会有十分逼真的感觉。有十分逼真的感觉。n 14n 3.人的彩色感觉人的彩色感觉 n 锥锥状状细

9、细胞胞又又分分为为三三类类,分分别别称称为为红红敏敏、绿绿敏敏和和蓝蓝敏敏。如如果果某某束束光光线线只只能能引引起起某某一一种种光光敏敏细细胞胞兴兴奋奋,而而另另外外两两种种光光敏敏细细胞胞仅仅受受到到很很微微弱弱刺刺激激,我我们们感感觉觉到到的的便便是是某某一一种色光。种色光。n 总总体体上上，人人眼眼大大体体能能分分辨辨出出200多多种种不不同同的的色色调调。通通过过实实验验，统统计计上上人人眼眼一一般般能分辨出能分辨出1520级的饱和度变化级的饱和度变化15n4人眼彩色细节的分辨力人眼彩色细节的分辨力人眼对彩色细节的分辨力比对黑白细节人眼对彩色细节的分辨力比对黑白细节的分辨力低的多。统计

10、结果表明，人眼的彩的分辨力低的多。统计结果表明，人眼的彩色分辨角比黑白分辨角大色分辨角比黑白分辨角大35倍。因此，在倍。因此，在彩色电视系统传输彩色电视信号时，须用较彩色电视系统传输彩色电视信号时，须用较宽的信号带宽（宽的信号带宽（06）MHz传送亮度信息，传送亮度信息，而可用窄带宽（而可用窄带宽（01.3）MHz或（或（01.5）MHz传送色度信息传送色度信息。16n5人眼对彩色感觉具有空间和时间混色特性人眼对彩色感觉具有空间和时间混色特性人眼彩色感觉具有空间混色特性，是指人眼彩色感觉具有空间混色特性，是指当人眼对彼此间隔很近的不同色光的小单元当人眼对彼此间隔很近的不同色光的小单元组，在适当

11、距离外观看时，不能区分出各个组，在适当距离外观看时，不能区分出各个光点的彩色，感觉到的是它们的混合色。彩光点的彩色，感觉到的是它们的混合色。彩色显像管的荧光屏即是基于人眼的空间混色色显像管的荧光屏即是基于人眼的空间混色特性而制成的。特性而制成的。人眼彩色感觉具有时间混色特性，是指人眼彩色感觉具有时间混色特性，是指当在同一个位置轮流投射两种或两种以上的当在同一个位置轮流投射两种或两种以上的彩色光，其轮换速度足够高，人眼感觉到的彩色光，其轮换速度足够高，人眼感觉到的是它们混合后的彩色感觉是它们混合后的彩色感觉。17n根据人眼的彩色视觉特性，在彩色复现根据人眼的彩色视觉特性，在彩色复现过程中，并不要

12、求恢复原来景物辐射过程中，并不要求恢复原来景物辐射（反射或透射）光的光谱成份，重要的（反射或透射）光的光谱成份，重要的是获得与景物相同的彩色感觉。是获得与景物相同的彩色感觉。18n 1.3.3 彩色三要素和三基色原理彩色三要素和三基色原理n 1.彩色三要素彩色三要素n 对对于于彩彩色色光光通通常常可可由由亮亮度度、色色调调和和色色饱饱和和度度三三个个物物理理量量来来描描述述,这这三三个个量量常常被被称称为为彩色三要素。彩色三要素。n 亮亮度度：表表征征彩彩色色光光对对人人眼眼刺刺激激程程度度的的强强弱弱，单单位位是是nit。它它与与色色光光的的能能量量及及波波长长的的长长短短有有关关。19彩色

13、三要素彩色三要素n色色调调：表表征征彩彩色色之之间间色色相相的的差差异异，如如通通常常所所指指的的红红色色、绿绿色色、橘橘红红色色等等表表述述。不不同同波波长长感感觉觉出出不不同同色色调调，故故色色调调用用波波长长表表示示。色色饱饱和和度度：表表征征彩彩色色的的浓浓淡淡或或深深浅浅程程度度，用用百百分分数数表表示示。纯纯谱谱色色光光的的饱饱和和度度为为100，纯纯净净白白光光或或不不同同亮亮度度的的灰灰色色、黑黑色色等（无彩色）饱和度为等（无彩色）饱和度为0 色调与色饱和度20三基色原理三基色原理n2.2.三基色三基色三基色原理告诉我们三基色原理告诉我们:(1)(1)三三基基色色必必须须是是相

14、相互互独独立立的的,即即其其中中任任一一种种基基色色都不能由另外两种基色混合而产生。都不能由另外两种基色混合而产生。(2)(2)自自然然界界中中的的大大多多数数颜颜色色,都都可可以以用用三三基基色色按按一一定比例混合得到。定比例混合得到。(3)三三个个基基色色的的混混合合比比例例,决决定定了了混混合合色色的的色色调调和和饱和度。饱和度。(4)混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色的亮度之和。的亮度之和。21n三基色原理是对颜色进行分解与合成的重要三基色原理是对颜色进行分解与合成的重要原理，电视系统只需要将要传送的颜色分解原理，电视系统只需要将要传送的颜色分

15、解为三基色，然后再分别以对应的一种电信号为三基色，然后再分别以对应的一种电信号进行传送就可以了。进行传送就可以了。n三基色的选择不是唯一的三基色的选择不是唯一的n选择三种基色光的基本条件：一是它们之间选择三种基色光的基本条件：一是它们之间必须是线性无关；二是由它们合成的彩色色必须是线性无关；二是由它们合成的彩色色域应尽量宽。根据大量的实验认为，用红、域应尽量宽。根据大量的实验认为，用红、绿、蓝三色光作为相加混色的三基色光最为绿、蓝三色光作为相加混色的三基色光最为适当。彩色电视即是选用该三基色利用相加适当。彩色电视即是选用该三基色利用相加混色法显现各种颜色的。混色法显现各种颜色的。223.混色方

16、法n由图可见由图可见:n 红光红光+绿光绿光=黄光黄光n 红光红光+蓝光蓝光=紫光紫光(品光品光)n蓝光蓝光+绿光绿光=青光青光n红光红光+绿光绿光+蓝光蓝光=白光白光 23图126 相加混色圆图 24n彩色电视系统中使用是相加混色的方法。彩色电视系统中使用是相加混色的方法。n实现相加混色还有如下几种方法实现相加混色还有如下几种方法:n (1)空间混色法。空间混色法。n (2)时间混色法。时间混色法。n (3)生理混色法。生理混色法。n 空间混色和时间混色25n4.色度三角形色度三角形n 三三基基色色混混合合所所产产生生的的各各种种颜颜色色,可可以以由由色度三角形予以说明色度三角形予以说明,2

17、6图127 色度三角形27n1.3.4 计色制及色度图计色制及色度图配色实验配色实验通过比色以确定给定颜色的三基色的混合比例通过比色以确定给定颜色的三基色的混合比例 281.配色实验 从从基基色色调调节节装装置置上上分分别别读读出出各各个个基基色色的的数量数量,由此可写出配色方程式由此可写出配色方程式n F=R(R)+G(G)+B(B)nCIE规规 定定：标标 准准 红红 基基 色色 的的 波波 长长 选选 为为700nm，标标准准绿绿基基色色光光选选为为546.1nm，标准蓝基色光为标准蓝基色光为435.8nm。n由于这三种基色光可以用物理手段产生由于这三种基色光可以用物理手段产生出来，因此

18、通常称为物理三基色，它们出来，因此通常称为物理三基色，它们是色度学计量中最基本的一套三基色是色度学计量中最基本的一套三基色 29nCIE还规定当各以还规定当各以1个单位的上述红、绿、个单位的上述红、绿、蓝三基色光混合时，恰能产生出等能白蓝三基色光混合时，恰能产生出等能白（即（即E白）光，这时的红、绿、蓝的单位白）光，这时的红、绿、蓝的单位量称为基色量或基色单位，并用符号量称为基色量或基色单位，并用符号（R）、（）、（G）、（）、（B）标记。）标记。根据实验确定：对于等能白光根据实验确定：对于等能白光,当当R=G=B=1,即即n FE白白=1(R)+1(G)+1(B)|1(R)|1光瓦，光瓦，|

19、1(G)|4.5907光瓦光瓦,|1(B)|=0.0601光瓦。光瓦。3031其光通量为其光通量为 FE白白=11+14.5907+10.0601=5.6508lm 配配色色方方程程式式,适适合合于于配配制制一一切切彩彩色色,只只不不过过对对于于不不同彩色三色系数不同而已。同彩色三色系数不同而已。n这样，任意一种彩色光这样，任意一种彩色光F可用下式表示：可用下式表示：F=R(R)+G(G)+B(B)式中式中R、G、是基色量（是基色量（R）、（）、（G）、（）、（B）的混配系数，称为三色系数或三刺激值的混配系数，称为三色系数或三刺激值 光通量为：光通量为：|F|=(R1+G4.5907+B0.0

20、601)lm返回32n 用物理三基色用物理三基色(R)、(G)、(B)和规定的和规定的基色量基色量R、G、B 建立的一套计色系统，建立的一套计色系统，称为（称为（RGB）计色系统。用它可以对一）计色系统。用它可以对一切颜色进行计量。切颜色进行计量。2.计色制及色度图计色制及色度图 (1)RGB计色制及其色度图计色制及其色度图33 n实实际际中中,彩彩色色的的质质的的区区别别决决定定于于色色调调和和饱饱和和度度,即即色色度度。色色度度与与三三基基色色系系数数的的比比例例有关。为此有关。为此,引入三基色相对系数引入三基色相对系数r、g、b。令令m=R+G+B,则则r、g、b分别为分别为m称为色模，

21、代表彩色量所含的三色系数的总和。称为色模，代表彩色量所含的三色系数的总和。r,g,b称为相对色系数称为相对色系数34n因因为为R、G、B三三个个色色系系数数的的比比例例关关系系与与r、g、b的的比比例例关关系系相相同同,所所以以它它们们都都可可以以表表示示同同一一彩彩色色的的色度色度,且且n所所以以只只要要知知道道其其中中两两个个的的值值,就就可可由由式式(110)确确定定第第三三个个的的值值。因因此此,只只要要选选两两个个三三基基色色相相对对系系数数,就就可可用用二二维维坐坐标标表表示示各各种种彩彩色色光光的的色色度度。RGB色色度度图图就就是是在在rg直直角角坐坐标标系系数数中中表表示示各

22、各种种彩彩色色光光色度的平面图。色度的平面图。n前前述述可可知知，色色度度可可以以用用色色调调、饱饱和和度度两两个个参参量量表表征征，现现在在用用r,g两两个个参参量量也也可可表表征征，可可见见颜颜色色色色度度的两个参量组是可以互相导出的的两个参量组是可以互相导出的(110)35n经配色实验得到的经配色实验得到的R,G,B值并计算出值并计算出r,g,b值后，值后，可作出谱色光在可作出谱色光在r-g中的谱色轨迹。如图中的谱色轨迹。如图3637RGB色度图色度图n坐标原点坐标原点r=0、g=0、b=1，是单位蓝基色量，是单位蓝基色量1(B)的坐标点；的坐标点；n 纵坐标点（纵坐标点（10）为）为r

23、=0、g=1、b=0，是单位绿基色量，是单位绿基色量1(G)；n 横坐标点（横坐标点（10）为）为r=1、g=0、b=0，是单位红基色量，是单位红基色量1(R)38RGB色度图色度图n色度图中，舌形曲线是饱和度色度图中，舌形曲线是饱和度100的谱的谱色光的各种色调，用波长表示；色光的各种色调，用波长表示；nr=g=b=1/3的点是基准的点是基准E白的坐标点（饱白的坐标点（饱和度和度0）；从）；从E白点向四周伸展时，是白点向四周伸展时，是饱和度渐增的各种不同饱和度的同一种饱和度渐增的各种不同饱和度的同一种色调；色调；39RGB色度图色度图n由由(R)、(G)、(B)三点组成的三角形称为三点组成的

24、三角形称为物理三基色三角形物理三基色三角形，其重心为等能白光，其重心为等能白光E白的位置。舌形曲线所围的区域内是白的位置。舌形曲线所围的区域内是(R)、(G)、(B)混出的一切自然界的颜色混出的一切自然界的颜色n用用(R)、(G)、(B)混配时，可用三色系数混配时，可用三色系数均为正值；混配出三角形外、舌形曲线均为正值；混配出三角形外、舌形曲线内的颜色时，三色系数有负值。舌形曲内的颜色时，三色系数有负值。舌形曲线以外是不能用线以外是不能用(R)、(G)、(B)配出的颜配出的颜色，也即自然界中不存在的颜色。色，也即自然界中不存在的颜色。4041RGB色度图色度图n物理三基色物理三基色RGB计色制

25、物理意义清楚，但实际使计色制物理意义清楚，但实际使用很不方便。用很不方便。n首先首先，在色度图上不能表示出亮度的大小；，在色度图上不能表示出亮度的大小；n其次其次，混色曲线中有负值存在，计算时，易出差，混色曲线中有负值存在，计算时，易出差错；错；n另外另外，谱色轨迹不全在坐标的第一象限内，作图，谱色轨迹不全在坐标的第一象限内，作图也感不便。也感不便。n为克服上述缺点，为克服上述缺点，CIE规定了另一种专门用于彩规定了另一种专门用于彩色计算的坐标系，即色计算的坐标系，即XYZ计色制计色制（或称标准计色（或称标准计色制）。制）。42n(2)XYZ计色制及其色度图计色制及其色度图n 计算三基色具有如

26、下特点计算三基色具有如下特点:n 可可根根据据F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)方方程程式式配配出出实实际际颜颜色色,且且三三个个色色系系数数X、Y、Z均均不不为为负负。式式中中（X）、（Y）、（）、（Z）为三基色单位，）为三基色单位，X、Y、Z为三色系数为三色系数 n 规定：规定：1）系系数数Y在在数数值值上上等等于于彩彩色色光光的的全全部部亮亮度度,与与X,Z无无关，并且，规定关，并且，规定1（Y)的光通量为的光通量为1光瓦。光瓦。2）合成光的色度仍由）合成光的色度仍由X、Y、Z三个系数的比值决定。三个系数的比值决定。3）当）当X=Y=Z时时,仍代表仍代表E白白。4）用它们配出实际彩色时、）

27、用它们配出实际彩色时、X,Y,Z均为正数均为正数43返回444546返回4748XYZ计色制与色度图nXYZ与与RGB计色制的换算计色制的换算n标准基色量与物理基色量之间的关系标准基色量与物理基色量之间的关系49XYZ计色制与色度图n因为，任意彩色光因为，任意彩色光F在在XYZ系统中的三色系系统中的三色系数数X,Y,Z和在和在RGB系统中的三色系数系统中的三色系数R,G,B存在：存在：F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)=R(R)+G(G)+B(B)5051n由以上推导可得，由以上推导可得，RGB坐标系与坐标系与XYZ坐坐标系之间的换算关系标系之间的换算关系 52XYZ计色制与色度图表明表明Y代表

28、了彩色光代表了彩色光F的亮度值的亮度值|F|返回作逆矩阵变换，可得：作逆矩阵变换，可得：53XYZ计色制与色度图n自然界中一切实际彩色的色度在舌形区自然界中一切实际彩色的色度在舌形区内都有对应的坐标位置。内都有对应的坐标位置。nE白的色度坐标应是白的色度坐标应是x=y=z=1/3。nE白为饱和度为白为饱和度为0的白色区域，舌形曲的白色区域，舌形曲线边缘是饱和度为线边缘是饱和度为100的各种谱色色的各种谱色色调，中央到边缘是饱和度自调，中央到边缘是饱和度自0向向100渐增的各种色调渐增的各种色调 54n 类似地,这里也引入三基色相对色系数x、y、z。n 设X+Y+Z=m,则x,y,z分别为:n虽

29、然x+y+z=1,同样x,y,z中只有两个量是独立的,故可在x-y平面直角坐标系中描绘出所示的XYZ色度图,亦称CIE色度图。(113)55 图130 XYZ色度图 56n 该色度图具有如下特点该色度图具有如下特点:n 舌舌形形曲曲线线全全部部位位于于第第一一象象限限,所所有有的的单单色色光光都都位位于于舌舌形形曲曲线线上上,舌舌形形曲曲线线称称为为谱谱色色轨轨迹迹,它它们们的的饱饱和和度度均均为为100%,曲曲线线旁旁注有单色光波长值。注有单色光波长值。n 舌舌形形曲曲线线上上任任一一点点与与E白白点点的的连连线线称称为为等色调线。等色调线。n 不不在在同同一一等等色色调调线线上上的的任任意

30、意两两点点,表表示示了了两两种种不不同同的的颜颜色色,由由这这两两种种颜颜色色组组成成的的全部混合色都处在这两点的连线上。全部混合色都处在这两点的连线上。57n 饱饱和和度度相相同同的的彩彩色色所所对对应应的的各各点点的的连连线称为等饱和度线线称为等饱和度线,见图中所注。见图中所注。n 在在谱谱色色曲曲线线内内任任取取三三点点对对应应的的彩彩色色作作基基色色(例例如如,图图中中R1、G1、B1),则则由由此此三三基基色色混混合合而而成成的的所所有有彩彩色色都都包包含含在在以以这这三点为顶点的三角形内。三点为顶点的三角形内。58显像三基色与亮度方程显像三基色与亮度方程n最终电视屏幕上呈现的彩色图

31、像是由电视显像最终电视屏幕上呈现的彩色图像是由电视显像管中所用的红、绿、蓝荧光粉发光相加混色而管中所用的红、绿、蓝荧光粉发光相加混色而成。所以，电视三基色就是显像三基色成。所以，电视三基色就是显像三基色。n显像三基色的选取要考虑两方面：显像三基色的选取要考虑两方面：首先首先，三基，三基色荧光粉的光色应尽可能接近物理三基色，以色荧光粉的光色应尽可能接近物理三基色，以使显像三基色构成的彩色三角形的面积尽量大，使显像三基色构成的彩色三角形的面积尽量大，即重现的色域尽量大；即重现的色域尽量大；其次其次，所选三基色荧光，所选三基色荧光粉的发光效率应足够高，以使彩色图像有足够粉的发光效率应足够高，以使彩色

32、图像有足够高的亮度高的亮度 59显像三基色与亮度方程显像三基色与亮度方程606162显像三基色与亮度方程显像三基色与亮度方程n得到：得到：63显象三基色与亮度方程显象三基色与亮度方程n在在XYZ计色制中，只有计色制中，只有(Y)前面的系数代表彩前面的系数代表彩色的亮度，且色的亮度，且1(Y)的光通量为的光通量为1光光瓦，故显像三基色单位的光通量分别为：瓦，故显像三基色单位的光通量分别为：64显像三基色与亮度方程显像三基色与亮度方程n对任一彩色光对任一彩色光F F，用上述选定的显像三基，用上述选定的显像三基色混配时，可得出其表示式为色混配时，可得出其表示式为任一彩色光其光通量的表示式为：任一彩色

33、光其光通量的表示式为：该式即是显像三基色的亮度公式该式即是显像三基色的亮度公式65n电视系统中定义的饱和度与色度学中不电视系统中定义的饱和度与色度学中不同，它是以处在显像三基色彩色三角形同，它是以处在显像三基色彩色三角形边上的各种彩色为边上的各种彩色为100饱和度的。而彩饱和度的。而彩色三角形内所有各点彩色的饱和度，都色三角形内所有各点彩色的饱和度，都是以相对于三条边上的饱和度而言的。是以相对于三条边上的饱和度而言的。彩色电视中的彩色电视中的100饱和度并不位于谱色饱和度并不位于谱色轨迹上。显然，若按色度学的定义，它轨迹上。显然，若按色度学的定义，它们为非饱和色。们为非饱和色。66n 为为了了

34、书书写写方方便便,一一般般应应用用中中,略略去去显显像像三三基色系数下标基色系数下标,并被近似地写为并被近似地写为n Y=0.3R+0.59G+0.11B67亮度方程小结：亮度方程小结：n 在在XYZ计计色色制制中中,只只有有Y代代表表亮亮度度,故故可可方方便便地地给给出彩色亮度与三基色的关系式出彩色亮度与三基色的关系式,Y=1.0000R+4.5907G+0.0601B n以以C白白光光为为标标准准白白光光源源的的NTSC制制彩彩色色电电视视制制式式,其亮度方程为其亮度方程为 YN=0.229RN+0.587GN+0.114BNn 以以D65光光为为标标准准白白光光源源的的PAL制制彩彩色色

35、电电视视制制式式,其亮度方程式为其亮度方程式为 YP=0.222RP+0.707GP+0.071BP68n选择不同的荧光粉，亮度信号的组成公选择不同的荧光粉，亮度信号的组成公式不同，由于人们不知道原景的亮度层式不同，由于人们不知道原景的亮度层次如何，不易觉察到亮度失真，因此，次如何，不易觉察到亮度失真，因此，虽然现在的实际彩色系统的基色有变化，虽然现在的实际彩色系统的基色有变化，但亮度信号的组成仍沿用亮度公式：但亮度信号的组成仍沿用亮度公式：Y=0.3R+0.59G+0.11B69n 1.3.5 彩色图像的摄取与重现彩色图像的摄取与重现n 1.彩色图像的摄取彩色图像的摄取n 由由三三基基色色原

36、原理理知知,要要实实现现彩彩色色电电视视发发送送,较较实实用用的的方方法法就就是是首首先先要要将将一一幅幅彩彩色色图图像像分分解解为为红红、绿绿、蓝蓝三三幅幅基基色色图图像像,以以获获得得三三基基色色信信号号电电压压R、G、B(系系ER、EG、EB的简化写法的简化写法)。n 三三种种基基色色光光,分分别别由由三三个个黑黑白白摄摄像像管管进进行行光光电电变变换换,摄摄像像管管本本身身并并无无辨辨色色能能力力,它它只只能能辨辨别别亮亮度度,色色度度则则由由三三者者的的比比例例关关系决定。系决定。70此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢