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色差儀中色光加色法原理

瀏覽次數:998 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反映于人眼,視覺上會產生另一種色光的效果,這種色光混合產生綜合色覺的現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,人眼的視網膜上有三種感色視錐細胞--感紅細胞、感綠細胞、感藍細胞,這三種細胞分別對紅光、綠光、藍光敏感。當其中一種感色細胞受到較強的刺....

色光加色法是指兩種或兩種以上的色光同時反映于人眼,視覺上會產生另一種色光的效果,這種色光混合產生綜合色覺的現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,人眼的視網膜上有三種感色視錐細胞--感紅細胞、感綠細胞、感藍細胞,這三種細胞分別對紅光、綠光、藍光敏感。當其中一種感色細胞受到較強的刺激,就會引起該感色細胞的興奮,則產生該色彩的感覺。

基本介紹
編輯
人眼的三種感色細胞,具有合色的能力。當一復色光刺激人眼時,人眼感色細胞可將其分解為紅、綠、藍三種單色光,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,并且能與人眼視網膜細胞的光譜響應區間相匹配,符合人眼的視覺生理效應。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、藍為色光三原色。為了統一認識,1931年國際照明委員會(CIE)規定了三原色的波長λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。在色彩學研究中,為了便于定性分析,常將白光看成是由紅、綠、藍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,會同時或者在極短的時間內連續刺激人的視覺器官,使人產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,色差儀在檢測產品顏色是根據其色光三元原理和補色原理實現的。三原色的本質是具有獨立性的,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、眼睛和大腦三個因素有關,因此對于色光的三原色的選擇,涉及到光源波長及能量、人眼的光譜響應區間等因素。這也是色差儀在研發過程中必須注意的細節。


CIE(國際照明委員會)進行的顏色匹配試驗中,當紅色、綠色、藍色三原色的亮度比例為1.0000:4.5907:0.0601時,就可以匹配出中性的等能白光,盡管這時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單位來看待,這樣一來色光加法中紅、綠、藍三原色光等比例混合得到白光。CIE規定的色光加法表達式為(R)+(G)+(B)=(W)。

如果是紅光和綠光混合得到黃光,即(R)+(G)=(Y);如果紅光和藍光混合得到品紅光則公式為(R)+(B)= (M);綠光和藍光混合得到青光,,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。此混色方程十分明確地表達了復色光中的三原色成分。? ?從人眼對色光物理刺激的生理反應角度分析,色光加色混合的數學形式為:?

?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 。?

在自然界和現實生活中,存在很多色光混合顯現。例如太陽初升或將落時,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,人們有時可以看到透射的色光,有時可以看到部分透射和反射的混合色光,使天空出現了豐富的色彩變化

在使用色差儀檢測產品顏色的時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,最終實現色彩品質管控的原則。


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