色度学的基本知识精选课件.ppt

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1、关于色度学的基本知识第一页，本课件共有61页色度学色度学 色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科

2、为基础的综合性科学。合性科学。合性科学。合性科学。色度学与物理光学等学科的基础不同色度学与物理光学等学科的基础不同色度学与物理光学等学科的基础不同色度学与物理光学等学科的基础不同,物理光学可以认为是客观的科学物理光学可以认为是客观的科学物理光学可以认为是客观的科学物理光学可以认为是客观的科学,是与人类是与人类是与人类是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学无关的。而色度学却是一种主观的科学无关的。而色度学却是一种主观的科学无关的。而色度学却是一种主观的科学,它以人类的平均感觉为基础它以人类的平均感觉为基础它以人类的平均感觉为基础它以人类的平均感觉为基础,因此它属于因此它属于因此它属于因此它属

3、于人类工程学范畴人类工程学范畴人类工程学范畴人类工程学范畴,以对光强的度量来说以对光强的度量来说以对光强的度量来说以对光强的度量来说,物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量量量量,而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说色度

4、学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说,物理物理物理物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量光学以光的辐射能量这个客观单位来度量光学以光的辐射能量这个客观单位来度量光学以光的辐射能量这个客观单位来度量,而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮量。辐射能量很大的波长很

5、长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮,人们人们人们人们就认为黄光的强度比红光大。就认为黄光的强度比红光大。就认为黄光的强度比红光大。就认为黄光的强度比红光大。在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本

6、身的自然属性与照明条件的综合效果。着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果 每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。每个人的视觉并不

7、是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视党人群中观测得来的数目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视党人群中观测得来的数目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视党人群中观测得来的数目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视党人群中观测得来的数据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性和可靠的准据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性和可靠的准据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性

8、和可靠的准据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性和可靠的准确性。确性。确性。确性。第二页，本课件共有61页国际照明委员会国际照明委员会(CIE)国际照明委员会国际照明委员会国际照明委员会国际照明委员会(CommissionInternationaleedIEclairage-(CommissionInternationaleedIEclairage-CIE)CIE)主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在主要研究照明的专业术语、

9、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在巴黎。早在巴黎。早在巴黎。早在巴黎。早在19241924年前就已从事标准色度学系统的研究，年前就已从事标准色度学系统的研究，年前就已从事标准色度学系统的研究，年前就已从事标准色度学系统的研究，19311931年根据莱年根据莱年根据莱年根据莱特特特特(W.D.Wright)(W.D.Wright)在在在在1928-19291928-1929年和吉尔德年和吉尔德年和吉尔德年和吉尔德(J.Guild)(J.Guild)在在在在19311931年研究三原年研究三原年研究三原年研究三原色的角度观察效果，加以平均，规定了色的角度观察效果，加以平均，规定了色的角度观察效

10、果，加以平均，规定了色的角度观察效果，加以平均，规定了CIE1931CIE1931标准色度观察者光谱三标准色度观察者光谱三标准色度观察者光谱三标准色度观察者光谱三刺激值，并据以绘制出偏马蹄形曲线的刺激值，并据以绘制出偏马蹄形曲线的刺激值，并据以绘制出偏马蹄形曲线的刺激值，并据以绘制出偏马蹄形曲线的*色度图，称为色度图，称为色度图，称为色度图，称为“1931CEL-1931CEL-RGBRGB系统色度图系统色度图系统色度图系统色度图”，后经修改被推荐为，后经修改被推荐为，后经修改被推荐为，后经修改被推荐为1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ系统，为国际通用色系统，为国际通用色系统，为国际

11、通用色系统，为国际通用色度学系统，称为度学系统，称为度学系统，称为度学系统，称为“CIECIE标准色度学系统标准色度学系统标准色度学系统标准色度学系统”，所作的图则称，所作的图则称，所作的图则称，所作的图则称“CIE1931CIE1931色度色度色度色度图图图图”。19641964年又综合斯泰尔斯年又综合斯泰尔斯年又综合斯泰尔斯年又综合斯泰尔斯(W.S.Stiles)(W.S.Stiles)和伯奇和伯奇和伯奇和伯奇(J.M.Bruch)(J.M.Bruch)以及斯伯以及斯伯以及斯伯以及斯伯林斯卡娅林斯卡娅林斯卡娅林斯卡娅(N.I.Speranskaya)1959(N.I.Speranskaya

12、)1959年发表的研究结果，制定了年发表的研究结果，制定了年发表的研究结果，制定了年发表的研究结果，制定了CIE1964CIE1964补充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，据以进行色度计补充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，据以进行色度计补充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，据以进行色度计补充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，据以进行色度计算和色差计算。算和色差计算。算和色差计算。算和色差计算。19641964年又提出了年又提出了年又提出了年又提出了“均匀颜色空间均匀颜色空间均匀颜色空间均匀颜色空间”的三维空间概念，的三维空间概念，的三维

13、空间概念，的三维空间概念，19761976年加以修订，并正式被采用。年加以修订，并正式被采用。年加以修订，并正式被采用。年加以修订，并正式被采用。CIECIE为此还提出了确定的参照光源，为此还提出了确定的参照光源，为此还提出了确定的参照光源，为此还提出了确定的参照光源，称称称称“CIECIE标准光源标准光源标准光源标准光源”。第三页，本课件共有61页眼睛的剖视结构眼睛的剖视结构*角膜角膜角膜角膜(Cornea):(Cornea):眼球壁的正前方，眼球壁的正前方，眼球壁的正前方，眼球壁的正前方，1mm1mm厚，为一弹性的厚，为一弹性的厚，为一弹性的厚，为一弹性的透明组织占眼球壁面积透明组织占眼球

14、壁面积透明组织占眼球壁面积透明组织占眼球壁面积1/61/6，光线经角，光线经角，光线经角，光线经角膜曲光折射进入眼内。膜曲光折射进入眼内。膜曲光折射进入眼内。膜曲光折射进入眼内。*虹膜虹膜虹膜虹膜(Iris):(Iris):位于形成眼压的位于形成眼压的位于形成眼压的位于形成眼压的房水房水房水房水(Aqueous(AqueousHumor)Humor)后面后面后面后面(水晶体前面水晶体前面水晶体前面水晶体前面)决定眼睛的决定眼睛的决定眼睛的决定眼睛的颜色白种人儿童虹膜色素少，为蓝色，颜色白种人儿童虹膜色素少，为蓝色，颜色白种人儿童虹膜色素少，为蓝色，颜色白种人儿童虹膜色素少，为蓝色，年老色素增多

15、成棕黑色）其肌键可控年老色素增多成棕黑色）其肌键可控年老色素增多成棕黑色）其肌键可控年老色素增多成棕黑色）其肌键可控制制制制瞳孔（瞳孔（瞳孔（瞳孔（Pupil)Pupil)大小大小大小大小(约为约为约为约为2-8mm2-8mm之之之之变化变化变化变化)使得影像随外界明暗变化成像使得影像随外界明暗变化成像使得影像随外界明暗变化成像使得影像随外界明暗变化成像于视网膜上。于视网膜上。于视网膜上。于视网膜上。*水晶体水晶体水晶体水晶体(Lens)(Lens)：虹膜后透明双凸透镜，两曲面之曲率虹膜后透明双凸透镜，两曲面之曲率虹膜后透明双凸透镜，两曲面之曲率虹膜后透明双凸透镜，两曲面之曲率不同，厚不同，厚

16、不同，厚不同，厚4mm4mm，9mm9mm直径曲光率直径曲光率直径曲光率直径曲光率靠靠靠靠睫状肌睫状肌睫状肌睫状肌(CiliaryBody)(CiliaryBody)收缩而改变。收缩而改变。收缩而改变。收缩而改变。第四页，本课件共有61页眼睛的剖视放大图片眼睛的剖视放大图片第五页，本课件共有61页视觉原理视觉原理人眼基本上可以看成是一个包含在巩膜内的不透光暗室。它具有一个由角人眼基本上可以看成是一个包含在巩膜内的不透光暗室。它具有一个由角人眼基本上可以看成是一个包含在巩膜内的不透光暗室。它具有一个由角人眼基本上可以看成是一个包含在巩膜内的不透光暗室。它具有一个由角膜膜膜膜前房水前房水前房水前房

17、水水晶体和玻璃体组成的折射光学系统水晶体和玻璃体组成的折射光学系统水晶体和玻璃体组成的折射光学系统水晶体和玻璃体组成的折射光学系统它们将入射光线聚它们将入射光线聚它们将入射光线聚它们将入射光线聚焦在眼球后面的视网膜上形成一个倒像。焦在眼球后面的视网膜上形成一个倒像。焦在眼球后面的视网膜上形成一个倒像。焦在眼球后面的视网膜上形成一个倒像。虹膜上的小孔叫瞳孔虹膜上的小孔叫瞳孔虹膜上的小孔叫瞳孔虹膜上的小孔叫瞳孔瞳孔的大小可以改变瞳孔的大小可以改变瞳孔的大小可以改变瞳孔的大小可以改变以便调节进入眼睛的光以便调节进入眼睛的光以便调节进入眼睛的光以便调节进入眼睛的光通量。在低亮度它完全打开时通量。在低亮

18、度它完全打开时通量。在低亮度它完全打开时通量。在低亮度它完全打开时直径可达直径可达直径可达直径可达8mm8mm左右左右左右左右而在高亮度环境中而在高亮度环境中而在高亮度环境中而在高亮度环境中其直径为其直径为其直径为其直径为1.5mm1.5mm左右左右左右左右其有效孔径其有效孔径其有效孔径其有效孔径(光圈光圈光圈光圈)从从从从f/11f/11到到到到f/2f/2焦距约为焦距约为焦距约为焦距约为16mm16mm。视网膜由一个感光细胞薄层组成视网膜由一个感光细胞薄层组成视网膜由一个感光细胞薄层组成视网膜由一个感光细胞薄层组成上面的细胞分为两种类型上面的细胞分为两种类型上面的细胞分为两种类型上面的细胞

19、分为两种类型一一一一种是锥形的种是锥形的种是锥形的种是锥形的一种是杆形的一种是杆形的一种是杆形的一种是杆形的它们大约有一亿二千五百万个它们大约有一亿二千五百万个它们大约有一亿二千五百万个它们大约有一亿二千五百万个不均匀不均匀不均匀不均匀地分布在视网膜上。这两类细胞的作用不同地分布在视网膜上。这两类细胞的作用不同地分布在视网膜上。这两类细胞的作用不同地分布在视网膜上。这两类细胞的作用不同杆形细胞作用相当于高灵杆形细胞作用相当于高灵杆形细胞作用相当于高灵杆形细胞作用相当于高灵敏度敏度敏度敏度粗颗粒的黑白底片粗颗粒的黑白底片粗颗粒的黑白底片粗颗粒的黑白底片它在很暗的光照下还能起作用它在很暗的光照下还

20、能起作用它在很暗的光照下还能起作用它在很暗的光照下还能起作用但不能区别但不能区别但不能区别但不能区别颜色颜色颜色颜色的到的像轮廓不够清晰的到的像轮廓不够清晰的到的像轮廓不够清晰的到的像轮廓不够清晰锥形细胞作用相当于灵敏度比较差锥形细胞作用相当于灵敏度比较差锥形细胞作用相当于灵敏度比较差锥形细胞作用相当于灵敏度比较差颗粒细颗粒细颗粒细颗粒细的彩色底片的彩色底片的彩色底片的彩色底片它在较强的光照下才能起作用它在较强的光照下才能起作用它在较强的光照下才能起作用它在较强的光照下才能起作用能区别颜色能区别颜色能区别颜色能区别颜色得到的像的细得到的像的细得到的像的细得到的像的细节较清晰。节较清晰。节较清晰

21、。节较清晰。第六页，本课件共有61页视觉原理视觉原理进入眼睛的光线通过瞳孔后到达水晶体凸透镜进入眼睛的光线通过瞳孔后到达水晶体凸透镜进入眼睛的光线通过瞳孔后到达水晶体凸透镜进入眼睛的光线通过瞳孔后到达水晶体凸透镜在周围睫状肌的作在周围睫状肌的作在周围睫状肌的作在周围睫状肌的作用下用下用下用下透镜可以适当地调节它的形状透镜可以适当地调节它的形状透镜可以适当地调节它的形状透镜可以适当地调节它的形状使一定远近范围内使一定远近范围内使一定远近范围内使一定远近范围内(约从无穷远到约从无穷远到约从无穷远到约从无穷远到15cm)15cm)的物体都能分别成像于视网膜上的物体都能分别成像于视网膜上的物体都能分别

22、成像于视网膜上的物体都能分别成像于视网膜上两种感光细胞把像的讯号经过两种感光细胞把像的讯号经过两种感光细胞把像的讯号经过两种感光细胞把像的讯号经过视神经通道传送到大脑。视神经通道传送到大脑。视神经通道传送到大脑。视神经通道传送到大脑。水晶体是折射率不均匀的物体水晶体是折射率不均匀的物体水晶体是折射率不均匀的物体水晶体是折射率不均匀的物体其外层折射率为其外层折射率为其外层折射率为其外层折射率为1.381.38内层折射率内层折射率内层折射率内层折射率接近接近接近接近1.411.41水晶体的焦距可以靠其表面曲率的变化来改变。水晶体的焦距可以靠其表面曲率的变化来改变。水晶体的焦距可以靠其表面曲率的变化

23、来改变。水晶体的焦距可以靠其表面曲率的变化来改变。随着物体离眼睛距离的不同随着物体离眼睛距离的不同随着物体离眼睛距离的不同随着物体离眼睛距离的不同水晶体焦距作相应的变化水晶体焦距作相应的变化水晶体焦距作相应的变化水晶体焦距作相应的变化因而在视因而在视因而在视因而在视网膜上可以得到物体清晰的像网膜上可以得到物体清晰的像网膜上可以得到物体清晰的像网膜上可以得到物体清晰的像这个过程称为调焦。这个过程称为调焦。这个过程称为调焦。这个过程称为调焦。正常的眼睛处于没有调节的自然放松状态时正常的眼睛处于没有调节的自然放松状态时正常的眼睛处于没有调节的自然放松状态时正常的眼睛处于没有调节的自然放松状态时无穷远

24、物体正好无穷远物体正好无穷远物体正好无穷远物体正好成像在视网膜上成像在视网膜上成像在视网膜上成像在视网膜上即眼睛的像放焦点正好与视网膜重合即眼睛的像放焦点正好与视网膜重合即眼睛的像放焦点正好与视网膜重合即眼睛的像放焦点正好与视网膜重合所以眼睛观所以眼睛观所以眼睛观所以眼睛观察远处物体不容易疲劳察远处物体不容易疲劳察远处物体不容易疲劳察远处物体不容易疲劳故目视仪器的调节应使像成于无限远处。故目视仪器的调节应使像成于无限远处。故目视仪器的调节应使像成于无限远处。故目视仪器的调节应使像成于无限远处。观察近距物体时观察近距物体时观察近距物体时观察近距物体时水晶体周围的睫状肌向内收缩水晶体周围的睫状肌向

25、内收缩水晶体周围的睫状肌向内收缩水晶体周围的睫状肌向内收缩使水晶体曲率半使水晶体曲率半使水晶体曲率半使水晶体曲率半径变小径变小径变小径变小这时眼睛的焦距缩短这时眼睛的焦距缩短这时眼睛的焦距缩短这时眼睛的焦距缩短像方焦点由网膜上向前移动像方焦点由网膜上向前移动像方焦点由网膜上向前移动像方焦点由网膜上向前移动使有限距离使有限距离使有限距离使有限距离处的物体成像在视网膜上。处的物体成像在视网膜上。处的物体成像在视网膜上。处的物体成像在视网膜上。第七页，本课件共有61页视神经放大图片视神经放大图片第八页，本课件共有61页视觉原理视觉原理进入眼睛的光线被视网膜进入眼睛的光线被视网膜进入眼睛的光线被视网膜

26、进入眼睛的光线被视网膜（Retina)Retina)上的杆状（上的杆状（上的杆状（上的杆状（RodRod）和锥）和锥）和锥）和锥状状状状(Cone)(Cone)细胞（见右图）所接受，细胞（见右图）所接受，细胞（见右图）所接受，细胞（见右图）所接受，并产生电子讯号刺激后方的神经细并产生电子讯号刺激后方的神经细并产生电子讯号刺激后方的神经细并产生电子讯号刺激后方的神经细胞层在精于大脑整合产生视觉影像。胞层在精于大脑整合产生视觉影像。胞层在精于大脑整合产生视觉影像。胞层在精于大脑整合产生视觉影像。杆状（杆状（杆状（杆状（RodRod）细胞主司明暗的判）细胞主司明暗的判）细胞主司明暗的判）细胞主司明暗

27、的判别，平均约有别，平均约有别，平均约有别，平均约有1 1亿两千万个细胞，亿两千万个细胞，亿两千万个细胞，亿两千万个细胞，可接受可接受可接受可接受400400600nm600nm波长的光线，波长的光线，波长的光线，波长的光线，不具色彩判别力。锥状不具色彩判别力。锥状不具色彩判别力。锥状不具色彩判别力。锥状(Cone)(Cone)细细细细胞，则集中在视网膜中央的部分，胞，则集中在视网膜中央的部分，胞，则集中在视网膜中央的部分，胞，则集中在视网膜中央的部分，可接受可接受可接受可接受400400700nm700nm波长的光线，波长的光线，波长的光线，波长的光线，具辨别色彩的能力，但数量只有具辨别色彩

28、的能力，但数量只有具辨别色彩的能力，但数量只有具辨别色彩的能力，但数量只有6 6百万个。这也说明了为什么人的眼睛百万个。这也说明了为什么人的眼睛百万个。这也说明了为什么人的眼睛百万个。这也说明了为什么人的眼睛对明暗对比的判定，要比色彩的变化对明暗对比的判定，要比色彩的变化对明暗对比的判定，要比色彩的变化对明暗对比的判定，要比色彩的变化来的敏感的原因。来的敏感的原因。来的敏感的原因。来的敏感的原因。第九页，本课件共有61页视觉暂留现象视觉暂留现象 人眼之所以能够看清一个物体，乃是由于该物体在光人眼之所以能够看清一个物体，乃是由于该物体在光人眼之所以能够看清一个物体，乃是由于该物体在光人眼之所以能

29、够看清一个物体，乃是由于该物体在光的照射下，物体所反射或透射的光进入人眼，刺激了视神的照射下，物体所反射或透射的光进入人眼，刺激了视神的照射下，物体所反射或透射的光进入人眼，刺激了视神的照射下，物体所反射或透射的光进入人眼，刺激了视神经，引起了视觉反应。当这个物体从眼前移开，对人眼的经，引起了视觉反应。当这个物体从眼前移开，对人眼的经，引起了视觉反应。当这个物体从眼前移开，对人眼的经，引起了视觉反应。当这个物体从眼前移开，对人眼的刺激作用消失时，该物体的形状和颜色不会随着物体移开刺激作用消失时，该物体的形状和颜色不会随着物体移开刺激作用消失时，该物体的形状和颜色不会随着物体移开刺激作用消失时，

30、该物体的形状和颜色不会随着物体移开而立即消失，它在人眼还可以作一个短暂停留，时间大约而立即消失，它在人眼还可以作一个短暂停留，时间大约而立即消失，它在人眼还可以作一个短暂停留，时间大约而立即消失，它在人眼还可以作一个短暂停留，时间大约为为为为1/101/10秒。物体形状及颜色在人眼中这个短暂时间的停留，秒。物体形状及颜色在人眼中这个短暂时间的停留，秒。物体形状及颜色在人眼中这个短暂时间的停留，秒。物体形状及颜色在人眼中这个短暂时间的停留，就称为视觉暂留现象。正因为有了这种视觉暂留现象，人就称为视觉暂留现象。正因为有了这种视觉暂留现象，人就称为视觉暂留现象。正因为有了这种视觉暂留现象，人就称为视

31、觉暂留现象。正因为有了这种视觉暂留现象，人们才能欣赏到电影、电视的连续画面。视觉暂留现象是视们才能欣赏到电影、电视的连续画面。视觉暂留现象是视们才能欣赏到电影、电视的连续画面。视觉暂留现象是视们才能欣赏到电影、电视的连续画面。视觉暂留现象是视错觉的一种表现。错觉的一种表现。错觉的一种表现。错觉的一种表现。第十页，本课件共有61页眼睛的分辨能力眼睛的分辨能力眼睛分辨物体细节的能力与视网膜的结构眼睛分辨物体细节的能力与视网膜的结构眼睛分辨物体细节的能力与视网膜的结构眼睛分辨物体细节的能力与视网膜的结构(主要是其上面的感光主要是其上面的感光主要是其上面的感光主要是其上面的感光单元的分布单元的分布单元

32、的分布单元的分布)有关有关有关有关不同部分亦很大的差别。在网膜中央靠近光轴不同部分亦很大的差别。在网膜中央靠近光轴不同部分亦很大的差别。在网膜中央靠近光轴不同部分亦很大的差别。在网膜中央靠近光轴的一个很小的区域的一个很小的区域的一个很小的区域的一个很小的区域(称为黄斑直径约为称为黄斑直径约为称为黄斑直径约为称为黄斑直径约为1.5mm)1.5mm)里里里里分辨能力最高。能分辨能力最高。能分辨能力最高。能分辨能力最高。能分辨的最近两点对眼睛的张角分辨的最近两点对眼睛的张角分辨的最近两点对眼睛的张角分辨的最近两点对眼睛的张角称为最小分辨角。在白昼的照明条件下称为最小分辨角。在白昼的照明条件下称为最小

33、分辨角。在白昼的照明条件下称为最小分辨角。在白昼的照明条件下黄斑内的最小分辨角接近黄斑内的最小分辨角接近黄斑内的最小分辨角接近黄斑内的最小分辨角接近11趋向网膜边缘趋向网膜边缘趋向网膜边缘趋向网膜边缘分辨能力急剧下降。分辨能力急剧下降。分辨能力急剧下降。分辨能力急剧下降。所以人的眼睛视场虽然很大所以人的眼睛视场虽然很大所以人的眼睛视场虽然很大所以人的眼睛视场虽然很大水平方向视场角约为水平方向视场角约为水平方向视场角约为水平方向视场角约为160160度度度度垂直方向垂直方向垂直方向垂直方向约为约为约为约为130130度度度度但其中只有中央视角但其中只有中央视角但其中只有中央视角但其中只有中央视角

34、6767度的一个小范围内才能较清楚地看到度的一个小范围内才能较清楚地看到度的一个小范围内才能较清楚地看到度的一个小范围内才能较清楚地看到物体的细节。物体的细节。物体的细节。物体的细节。另外另外另外另外眼睛的分辨能力与照明环境有很大的关系眼睛的分辨能力与照明环境有很大的关系眼睛的分辨能力与照明环境有很大的关系眼睛的分辨能力与照明环境有很大的关系在夜间照明条件在夜间照明条件在夜间照明条件在夜间照明条件比较差的时候比较差的时候比较差的时候比较差的时候眼睛的分辨能力大大下降眼睛的分辨能力大大下降眼睛的分辨能力大大下降眼睛的分辨能力大大下降最小分辨角可达最小分辨角可达最小分辨角可达最小分辨角可达1 1度

35、以上。度以上。度以上。度以上。人们大约可分辨出一百多种颜色。这种单波长的色光非常鲜艳人们大约可分辨出一百多种颜色。这种单波长的色光非常鲜艳人们大约可分辨出一百多种颜色。这种单波长的色光非常鲜艳人们大约可分辨出一百多种颜色。这种单波长的色光非常鲜艳,人们称为人们称为人们称为人们称为纯色。实际看到的色光大多数是由许多种波长的光组成的。例如太阳光就是纯色。实际看到的色光大多数是由许多种波长的光组成的。例如太阳光就是纯色。实际看到的色光大多数是由许多种波长的光组成的。例如太阳光就是纯色。实际看到的色光大多数是由许多种波长的光组成的。例如太阳光就是从红光到蓝光的连续光谱组成的。从红光到蓝光的连续光谱组成

36、的。从红光到蓝光的连续光谱组成的。从红光到蓝光的连续光谱组成的。第十一页，本课件共有61页颜色的视觉颜色的视觉 (视网膜的颜色区视网膜的颜色区)对颜色的感觉是光的辐射能对视网膜对颜色的感觉是光的辐射能对视网膜对颜色的感觉是光的辐射能对视网膜对颜色的感觉是光的辐射能对视网膜上锥体细胞作用的结果上锥体细胞作用的结果上锥体细胞作用的结果上锥体细胞作用的结果由于锥体细由于锥体细由于锥体细由于锥体细胞的分布不同胞的分布不同胞的分布不同胞的分布不同因而不同区域对颜色因而不同区域对颜色因而不同区域对颜色因而不同区域对颜色的感受能力也不同。的感受能力也不同。的感受能力也不同。的感受能力也不同。视网膜中央能分辨

37、各种颜色视网膜中央能分辨各种颜色视网膜中央能分辨各种颜色视网膜中央能分辨各种颜色由中央由中央由中央由中央向外围部分过渡向外围部分过渡向外围部分过渡向外围部分过渡对颜色的分辨能力对颜色的分辨能力对颜色的分辨能力对颜色的分辨能力逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱直到对颜色的感觉消失。直到对颜色的感觉消失。直到对颜色的感觉消失。直到对颜色的感觉消失。观察小视场和大视场的颜色会有不同观察小视场和大视场的颜色会有不同观察小视场和大视场的颜色会有不同观察小视场和大视场的颜色会有不同结果。结果。结果。结果。眼感受到颜色眼感受到颜色眼感受到颜色眼感受到颜色不只决定于客观的不只决定于客观的不只决定于客观的不只决定

38、于客观的刺激刺激刺激刺激还取决于用眼的什么位置接受这还取决于用眼的什么位置接受这还取决于用眼的什么位置接受这还取决于用眼的什么位置接受这个刺激。个刺激。个刺激。个刺激。(例例例例当比较两种颜色时当比较两种颜色时当比较两种颜色时当比较两种颜色时视场的角值视场的角值视场的角值视场的角值不应超过不应超过不应超过不应超过1.51.5度度度度)第十二页，本课件共有61页颜色的视觉颜色的视觉 (颜色辨认颜色辨认)颜色颜色颜色颜色是外来的光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。因而物体是外来的光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。因而物体是外来的光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。因而物体是外来

39、的光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。因而物体的颜色不仅取决于物体本身，还与光源、周围环境的颜色，以及观察者的视的颜色不仅取决于物体本身，还与光源、周围环境的颜色，以及观察者的视的颜色不仅取决于物体本身，还与光源、周围环境的颜色，以及观察者的视的颜色不仅取决于物体本身，还与光源、周围环境的颜色，以及观察者的视觉系统有关系。觉系统有关系。觉系统有关系。觉系统有关系。一般来说可见光谱上的各种颜色随光强度的增加而有所变化一般来说可见光谱上的各种颜色随光强度的增加而有所变化一般来说可见光谱上的各种颜色随光强度的增加而有所变化一般来说可见光谱上的各种颜色随光强度的增加而有所变化(向向向向红色或蓝色

40、变化红色或蓝色变化红色或蓝色变化红色或蓝色变化)。这种颜色随光强度而变化的现象。这种颜色随光强度而变化的现象。这种颜色随光强度而变化的现象。这种颜色随光强度而变化的现象叫做贝楚德叫做贝楚德叫做贝楚德叫做贝楚德-朴尔朴尔朴尔朴尔克效应。但在光谱上黄克效应。但在光谱上黄克效应。但在光谱上黄克效应。但在光谱上黄(527nm)(527nm)绿绿绿绿(503nm)(503nm)蓝蓝蓝蓝(478nm)(478nm)三点基本三点基本三点基本三点基本上不随光强而变。上不随光强而变。上不随光强而变。上不随光强而变。人眼对波长变化引起的颜色变化的辨认能力人眼对波长变化引起的颜色变化的辨认能力人眼对波长变化引起的颜

41、色变化的辨认能力人眼对波长变化引起的颜色变化的辨认能力(颜色辨认的灵敏阈颜色辨认的灵敏阈颜色辨认的灵敏阈颜色辨认的灵敏阈)在光在光在光在光谱中的不同位置是不同的。人眼刚能辨认的颜色变化就称为颜色辨认谱中的不同位置是不同的。人眼刚能辨认的颜色变化就称为颜色辨认谱中的不同位置是不同的。人眼刚能辨认的颜色变化就称为颜色辨认谱中的不同位置是不同的。人眼刚能辨认的颜色变化就称为颜色辨认的灵敏阈。的灵敏阈。的灵敏阈。的灵敏阈。最灵敏处为最灵敏处为最灵敏处为最灵敏处为480nm(480nm(青青青青)及及及及600nm(600nm(橙黄橙黄橙黄橙黄)附近附近附近附近最不灵敏处为最不灵敏处为最不灵敏处为最不灵

42、敏处为540nm(540nm(绿绿绿绿)及光谱两端。灵敏处只要波长改变及光谱两端。灵敏处只要波长改变及光谱两端。灵敏处只要波长改变及光谱两端。灵敏处只要波长改变1nm1nm人眼就能感受到颜色的人眼就能感受到颜色的人眼就能感受到颜色的人眼就能感受到颜色的变化变化变化变化而多数要改变而多数要改变而多数要改变而多数要改变12nm12nm才行。才行。才行。才行。第十三页，本课件共有61页颜色的视觉颜色的视觉 (颜色的分类颜色的分类颜色的分类颜色的分类)颜色可分为彩色和非彩色。颜色可分为彩色和非彩色。颜色可分为彩色和非彩色。颜色可分为彩色和非彩色。非彩色指白色非彩色指白色非彩色指白色非彩色指白色黑色和各

43、种不同深浅的灰色。黑色和各种不同深浅的灰色。黑色和各种不同深浅的灰色。黑色和各种不同深浅的灰色。彩色就是指黑白系列以外的各种颜色。彩色就是指黑白系列以外的各种颜色。彩色就是指黑白系列以外的各种颜色。彩色就是指黑白系列以外的各种颜色。对于理想的完全反射的物体对于理想的完全反射的物体对于理想的完全反射的物体对于理想的完全反射的物体其反射率为其反射率为其反射率为其反射率为100%100%称它为纯白称它为纯白称它为纯白称它为纯白而对于而对于而对于而对于理想的完全吸收的物体理想的完全吸收的物体理想的完全吸收的物体理想的完全吸收的物体其反射率为零其反射率为零其反射率为零其反射率为零称它为纯黑。称它为纯黑。

44、称它为纯黑。称它为纯黑。白色白色白色白色黑色黑色黑色黑色和灰色物体对光谱各波段的反射和吸收是没有选择性的和灰色物体对光谱各波段的反射和吸收是没有选择性的和灰色物体对光谱各波段的反射和吸收是没有选择性的和灰色物体对光谱各波段的反射和吸收是没有选择性的称它们为中性色。称它们为中性色。称它们为中性色。称它们为中性色。对光来说对光来说对光来说对光来说非彩色的黑白变化相当于白光的亮度变化非彩色的黑白变化相当于白光的亮度变化非彩色的黑白变化相当于白光的亮度变化非彩色的黑白变化相当于白光的亮度变化即当白光的亮度非即当白光的亮度非即当白光的亮度非即当白光的亮度非常高时常高时常高时常高时人眼就感觉到是白色的人眼

45、就感觉到是白色的人眼就感觉到是白色的人眼就感觉到是白色的当光的亮度很低时当光的亮度很低时当光的亮度很低时当光的亮度很低时就感觉到发暗或发就感觉到发暗或发就感觉到发暗或发就感觉到发暗或发灰灰灰灰无光时是黑色的。无光时是黑色的。无光时是黑色的。无光时是黑色的。第十四页，本课件共有61页颜色的视觉颜色的视觉 (非彩色的特性非彩色的特性)1)1)非彩色的特性非彩色的特性非彩色的特性非彩色的特性可用明度表示可用明度表示可用明度表示可用明度表示明度是指人眼对物体的明亮感觉。明度是指人眼对物体的明亮感觉。明度是指人眼对物体的明亮感觉。明度是指人眼对物体的明亮感觉。影响的因素影响的因素影响的因素影响的因素辐射

46、的强度大小辐射的强度大小辐射的强度大小辐射的强度大小(亮度的大小亮度的大小亮度的大小亮度的大小)一般亮度越大一般亮度越大一般亮度越大一般亮度越大我们感觉物体越明亮我们感觉物体越明亮我们感觉物体越明亮我们感觉物体越明亮但当亮度变化很小但当亮度变化很小但当亮度变化很小但当亮度变化很小人眼不能分人眼不能分人眼不能分人眼不能分辨明度的变化辨明度的变化辨明度的变化辨明度的变化可以说明度没变可以说明度没变可以说明度没变可以说明度没变但不能说亮度没变。因为亮度是有但不能说亮度没变。因为亮度是有但不能说亮度没变。因为亮度是有但不能说亮度没变。因为亮度是有标准的物理单位标准的物理单位标准的物理单位标准的物理单位

47、而明度是人眼的感觉。而明度是人眼的感觉。而明度是人眼的感觉。而明度是人眼的感觉。人的经验人的经验人的经验人的经验在同样的亮度情况下在同样的亮度情况下在同样的亮度情况下在同样的亮度情况下我们可能认为暗环境高反射率我们可能认为暗环境高反射率我们可能认为暗环境高反射率我们可能认为暗环境高反射率(例如在较暗环境中例如在较暗环境中例如在较暗环境中例如在较暗环境中的白色书页的白色书页的白色书页的白色书页)明度比亮环境较低反射率明度比亮环境较低反射率明度比亮环境较低反射率明度比亮环境较低反射率(例如在光亮环境中的黑墨例如在光亮环境中的黑墨例如在光亮环境中的黑墨例如在光亮环境中的黑墨)的物的物的物的物体明度高

48、。体明度高。体明度高。体明度高。第十五页，本课件共有61页彩色的三个特性彩色的三个特性 (明度明度明度明度)彩色有三种特性彩色有三种特性彩色有三种特性彩色有三种特性明度明度明度明度色调和饱和度。色调和饱和度又总称为色色调和饱和度。色调和饱和度又总称为色色调和饱和度。色调和饱和度又总称为色色调和饱和度。色调和饱和度又总称为色品品品品(色度色度色度色度)。明度明度明度明度 是指色彩的明暗程度。每一种颜色在不同强弱的照明光线下都会产生明是指色彩的明暗程度。每一种颜色在不同强弱的照明光线下都会产生明是指色彩的明暗程度。每一种颜色在不同强弱的照明光线下都会产生明是指色彩的明暗程度。每一种颜色在不同强弱的

49、照明光线下都会产生明暗差别，我们知道，物体的各种颜色，必须在光线的照射下，才能显示出来。这暗差别，我们知道，物体的各种颜色，必须在光线的照射下，才能显示出来。这暗差别，我们知道，物体的各种颜色，必须在光线的照射下，才能显示出来。这暗差别，我们知道，物体的各种颜色，必须在光线的照射下，才能显示出来。这是因为物体所呈现的颜色，取决于物体表面对光线中各种色光的吸收和反射性能。是因为物体所呈现的颜色，取决于物体表面对光线中各种色光的吸收和反射性能。是因为物体所呈现的颜色，取决于物体表面对光线中各种色光的吸收和反射性能。是因为物体所呈现的颜色，取决于物体表面对光线中各种色光的吸收和反射性能。前面提到的红

50、布之所以呈现红色，是由于它只反射红光，吸收了红光之外的其余前面提到的红布之所以呈现红色，是由于它只反射红光，吸收了红光之外的其余前面提到的红布之所以呈现红色，是由于它只反射红光，吸收了红光之外的其余前面提到的红布之所以呈现红色，是由于它只反射红光，吸收了红光之外的其余色光。白色的纸之所以呈现白光，是由于它将照射在它表面上的光的全部成分完色光。白色的纸之所以呈现白光，是由于它将照射在它表面上的光的全部成分完色光。白色的纸之所以呈现白光，是由于它将照射在它表面上的光的全部成分完色光。白色的纸之所以呈现白光，是由于它将照射在它表面上的光的全部成分完全反射出来。如果物体表面将光线中各色光等量的吸收或全