第 12 章 颜色模型和颜色应用

光的特征 可见光频率范围： 红 橙 黄 绿 兰 紫 4.3 X Hz X 主频率 决定颜色 亮度 单位时间、单位角度、单位投射面上光源幅射能量 纯度 该频率的颜色表现 能量分布 能量 E 频率 红紫 白色光 某主频光 纯度 依赖于 E d 与 E w 差别 E w =0 纯度 100% E d =E w 纯度 0 EwEw EdEd 红紫

RGB 三基色 互补色 A+B= 白色，则 A 、 B 互补 红 + 青、绿 + 品红、兰 + 黄 RGB 三基色 – 基本颜色 可用来生成其他颜色的两种或三种颜色 – 颜色匹配曲线 1nm=10 -7cm 500nm 颜色 =G+B-R RGB 彩色监视器无法获得 弱点, 缺 500nm 左右的颜色

标准基色和色度图 XYZ 颜色模型 CIE( 国际照明委员会 ) X,Y,Z 表示产生一种颜色所 需要的三基色的量 C(λ)=(X,Y,Z ) C(λ)=X X +Y Y +Z Z (X 、 Y 、 Z 基色的单位向量） 规范化 X,Y,Z x= y= z= X+Y+ZX+Y+Z Y Z X+Y+Z X+Y+ZX+Y+Z X x+y+z =1, 参数 x,y,z 称为色度值 z=1-x-y 1.5

CIE 色度图 一种颜色可用 x,y 与 Y 描述，其余的两个 CIE 量可以计算： X= Y ， Z= Y CIE 色度图 绘制出可见光谱中颜色的规范化量 x,y 可得： 色度图 电磁光谱中纯彩色对应的 xy 曲线

二基色颜色合成处理两点连线 C 1 C 2 线上之色由适量的 C 1, C 2 混合而得 三基色颜色合成处理三角形 三点作三基色合成三角形中的颜色 没有一个三角形能包含所有颜色 --- 没有一个三基色组能通过 加色混合生成所有颜色

互补色 C 1,C 2 混合得白色 c, C 1,C 2 在 c （白光）两边 主波长 c c 1 c s ( 不适用 c 与紫色之间 c c 2 c sp ) 纯度 d c 1 /d c s (|c 1 c|/|c s c|) c s 处纯度 100% Y c1c1 cpcp c2c2 c cscs c sp 紫色 X 用色度图确定主波长和纯度

RGB 颜色模型 三刺激理论 630nm( 红 ) 530nm( 绿 ) 450nm （兰） 对视网膜锥状细胞刺激最强 C 入 =rR+gG+bB RGB 立方体 R G B 品红 (1,0,1) 黄 红 绿 (0,1,0) 黑 (0,0,0) 青 (0,1,1) 白 (1,1,1) 蓝 (0,0,1) (1,0,0) (1,1,0)

YIQ 颜色模型 （ NTSC ） 亮度（明度）信息包含在 Y 数中，色彩（色彩和纯度）结合在 I 和 Q 参数中 人眼睛对亮度较色彩敏感，亮度信息编码高于色彩信息 （带宽 4.2MHz ， 1.8MHz ） Y= R G B I=R-Y Q=B-Y YIQYIQ = RGBRGB RGBRGB = YIQYIQ

YUV 、 YC r C b 系统 YIQ 模型颜色质量有影响, （ NTSC) 因色度信号较窄的 带宽 YUV: PAL 制式视频传输的组合颜色信息，原理同 YIQ YC r C b 用于数字视频转换的一种颜色模型；文件格式， JPEG 原理：

CMY 、 CMYK 颜色模型 三基色： 青 品红 黄 往硬拷贝上输出 减色系统 四个墨点 CMYK 转换 C M 绿 (1,0,1) 蓝 品红 (0,1,0) 白 (0,0,0) 红 (0,1,1) 黑 (1,1,1) 黄 (0,0,1) 青 (1,0,0) (1,1,0) Y CMYCMY RGBRGB = - 白色

HSV 颜色模型 光谱色 + 白 ( 黑色 )= 所需颜色 色彩 (H) 色饱和度 (S) 明度 (V) 与 RGB 立方关系 转换 品红 绿 黄 红青 蓝 V=0 黑 V( 明度 ) 白 (v=1) 色彩角 s 黑 白 饱和度 明暗 纯色彩 s=1,v=1 色泽 色调

HLS 颜色模型 色彩 (H) 亮度 (L) 色饱和度 (S) 品红 绿 黄 红 青 蓝 白 L=1 黑 L=0 L=0.5 H 色彩角 饱和度 灰度灰度