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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 10 14 Hz----7.5 X 10 14 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. 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. 能量 E. E d. E w. 频率. 红. 紫. 红. 紫. 某主频光. 白色光. RGB 三基色. 互补色 A+B= 白色,则 A 、 B 互补
E N D
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 4.3X1014Hz----7.5X1014 • 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 纯度 依赖于Ed与Ew差别 Ew=0 纯度100% Ed=Ew纯度0 能量E Ed Ew 频率 红 紫 红 紫 某主频光 白色光
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 1.5 • 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)=XX+YY+ZZ (X、Y、Z基色的单位向量) 规范化X,Y,Z x= y= z= x+y+z=1,参数x,y,z称为色度值 z=1-x-y X X+Y+Z Y X+Y+Z Z X+Y+Z
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 C1C2线上之色由适量的C1,C2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 C1,C2混合得白色c, C1,C2在c(白光)两边 • 主波长 c c1 cs (不适用c与紫色之间c c2 csp) • 纯度 dc1/dcs (|c1c|/|csc|) cs处纯度100% cs Y csp c1 c2 紫色 c cp 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 G 绿(0,1,0) 黄 (1,1,0) 青(0,1,1) 白(1,1,1) R 红 黑(0,0,0) (1,0,0) 蓝(0,0,1) 品红(1,0,1) B
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= 0.299 R+ 0.587 G+ 0.144 B I=R-Y Q=B-Y Y I Q R G B 0.299 0.587 0.144 0.596 -0.275 -0.321 0.212 -0.528 0.311 = Y I Q R G B 1.000 0.956 0.620 1.000 -0.272 -0.647 1.000 -1.108 1.705 =
YUV 、 YCrCb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 • YCrCb 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 M 品红 (0,1,0) 蓝 (1,1,0) 红 (0,1,1) 黑(1,1,1) 1 1 1 R G B C M Y C - = 白 (0,0,0) 青(1,0,0) 黄(0,0,1) 绿(1,0,1) Y 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 V(明度) 绿 黄 色泽 青 白(v=1) 红 白 纯色彩 s=1,v=1 蓝 品红 00 2400 色调 明暗 色彩角 s V=0 饱和度 黑 黑
HLS颜色模型 • 色彩(H) 亮度(L) 色饱和度(S) 白 L=1 红 品红 黄 蓝 L=0.5 青 绿 灰度 H 色彩角 黑 L=0 饱和度