发布时间:2020-04-18 09:00:00
1、 比色法
1、 比色法
根据常识,我们知道人眼所看到的白光是由红、绿、蓝三原色按适当比例组成的。如果用红、绿、蓝三色光束在屏幕上投射部分重叠,就会看到蓝、绿三色光束的重叠部分是青色的;蓝、红三色光束的重叠部分是品红的;红、绿三色光束的混合重叠部分是黄色的。在这里我们可以用红灯和绿灯来混合和重叠黄色。在这里,我们可以用红光和绿光的混合来解释加色的原理。
我们使用两种颜色的光,一种是绿色滤光片中的绿色光,另一种是红色滤光片后获得的红色光。把这两种颜色的灯混合在一起,我们会有一种黄色的感觉。这是因为眼睛中的红色和绿色系统感受到同样的刺激,感觉到黄色。可见,不仅特定波长段的单色光刺激颜色传感系统产生黄色感。红、绿系统的刺激值大致相等,也能产生黄色的感觉。这就是人类视觉中色彩添加原理的出现。
把红色透明纸加到白炽灯上,灯就会变成红色。看起来红色透明纸给白光增加了一种颜色,其实恰恰相反。我们已经知道,只有当人类视网膜中的三种颜色敏感细胞同时受到同等强烈的刺激时,它们才能感觉到白色。白光是多种色光的组合。在这里,红色透明纸吸收了白光中的其他色光,只通过红光,给人一种感觉。如果用黄色滤纸代替红色透明纸,它不仅能透射红光,还能透射绿光,使视网膜上的红敏感细胞和绿敏感细胞同时受到刺激,所以有一种黄色的感觉。可以说,白光减去蓝光,留下红光和绿光,产生黄色的感觉。从白光(或复合光)中减去一种或多种颜色以获得另一种颜色的效果称为减法效果和减法。
如果红色、绿色和黄色滤光片堆叠在白色光源上,则不会有光线通过。因为滤光片的波长范围是不相关的,也就是说,没有滤光片可以传输另外两个滤光片可以传输的光。同样的操作与青色,洋红和黄色的过滤器有区别。由于每个滤光片通过光谱中三分之二的色光,如果两个滤光片重叠在同一光源上,则可以产生其他颜色(如下所示)。经过任何两个滤光片的光经过减色后是色光的三种原色之一。例如,绿色滤光片从白光中减去红光,而洋红滤光片从绿光中减去绿光。当两个滤光片重叠时,只剩下蓝光。如果三个滤光片重叠,黄色滤光片减去蓝光,所有的光都被减去
当绿色、洋红和黄色颜料等量混合时,颜色形成与滤光片相似。例如,绿色是由青色和黄色颜料混合而成,绿色也是由青色和黄色滤镜重叠而成(如下所示)。减法的本质是色素或其他有色物质选择性地吸收白光光谱中的一些色光,从而产生从白光中减去一些色光的效果。人眼看到的颜色是从白光中减去一些色光后留下的色光。减去的颜色和剩余的颜色是互补色。
减法显示白光是颜色的来源,所有颜色都包含在白色中。
用于减法处理的三种原色称为减法处理原色。这三种原色应该具有这样的特性:无论两种原色混合成什么比例,都不能产生第三种原色。混合后能产生最多的三种原色应该是绿色、洋红和黄色。它们的每一种颜色都应该能够减去白光中色光的三分之一,并相应地反射和传输三分之二的色光。它也被称为洋红,减色法的原色,作为减色绿色,黄色作为减色蓝色,青色作为减色红色。因为每个减法原色都相当于从白光中减去光谱色光后的颜色,并且这个名称可以对应于加法原色的名称。
减色原色和加色原色是互补色,即绿色和红色是互补色,洋红和绿色是互补色,黄色和蓝色是互补色。
2、 照相分色与彩色印刷的基本原理
根据色光叠加法的原理,色光混合有两种形式。一种是两种不同波长的色光以相同的比例混合,两种色光混合后产生另一种色光。二是按不同比例混合。这样,红光、蓝光和绿光可以按不同的比例混合,几乎可以产生所有颜色,甚至可以产生光谱中不存在的红色。但光谱颜色和非常纯净的彩色光只能近似再现。
在视觉上可以形成不同比例的各种颜色,但不能与其他两种原色混合的色光称为原色光。这三种原色是红色、绿色和蓝色。1931年,CIE规定这三种色光的波长为:
利用自然界中的各种颜色可以按一定比例与这三种原色混合的现象,通过摄影分别记录原始物体表面颜色中所含三种原色的比例,也可以将三种记录结果合成原色,这就是摄影分色和彩色印刷的原理。
3、 混色规律
人的视觉器官具有综合能力。当人眼视网膜上的三种颜色敏感细胞受到等量或不等量的刺激时,它们会在大脑中产生颜色感。当两种或两种以上的色光同时或在很短的时间内交替、连续地以不同的形式作用于人的视觉器官时,就会使人的视觉神经产生另一种颜色。
当两种色光等量混合时,颜色形成如下(见加减三基色):
当两种光混合不均匀时,可以得到其他颜色的光。通过改变两种或三种原色的比例,可以得到不同颜色的光。
从加减法的三种原色也可以看出:
添加和混合后能产生白光的两种色光称为互补色光或互补色光。因此,红光和蓝光是互补的,绿光和品红光是互补的,蓝光和黄光是互补的。
另外,当两种色光给人相同的颜色感时,并不意味着两种颜色的光谱成分完全相同。例如,波长为610nm的色光是橙色的,与波长为590nm和630nm的色光混合的色光也是色光。这两种色光的色觉完全相同,但一种是单色光,另一种是多色光。这两种彩灯可以在印刷行业中相互替代,因为它可以达到相同的色彩视觉效果。多色光的亮度是单色光亮度的总和。
根据这些现象,格拉斯曼提出了颜色混合定律,具体如下:
一、人们的视觉只能分辨色相、明度和色度三种变化。
二、只要两种成分中的一种不断变化,混合的颜色也会不断变化。
根据这两条定律:
互补定律:每种颜色的光都有相应的互补光。如果某一色光与其对应的互补色光以适当的比例混合,则可得到白色或灰色;如果二者以其他比例混合,则会产生具有显著比例的色光的不饱和颜色。
中间色定律:任何两种非互补色混合时都会产生中间色。色相取决于两种颜色的相对比例,色阶取决于两种颜色在色相序列中的距离。
具有相同颜色外观的光,无论其光谱组成如何,在混色方面都具有相同的效果,即视觉中所有相同的颜色都是等价的。导出了代换定律。
替换定律:相似的颜色混合后仍然相似,即如果颜色a和颜色B的视觉效果相同,而颜色C和颜色D的视觉效果相同,则:
根据替换定律,用混色的方法可以产生或替换各种颜色。
混合色光的亮度等于构成混合色的每一色光的亮度之和。这个规律就是增加亮度的规律。