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色 彩 学 基 础 知 识. 杭州三锦仪器设备有限公司. 色彩的重要性. 色彩在我们生活的大自然中扮演着非常重要的角色. 大自然因为有了色彩才显得美丽多姿多彩. 合适的色彩搭配,使我们变得更有魅力和气质. 生活中依据颜色判断食物的生、熟和好、坏. 一、颜色是如何产生的?. 颜色是物体表面在某一光源环境下,将反射光作用于人眼产生的感觉。 物体、光源和人眼是颜色产生的三个要素 三个要素中的任何一个要素的变动都会影响到我们看到的颜色. 色彩三要素. 3. VIOLET INDIGO BLUE GREEN YELLOW ORANGE RED . 白色光.

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色 彩 学 基 础 知 识

杭州三锦仪器设备有限公司

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色彩的重要性

色彩在我们生活的大自然中扮演着非常重要的角色

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一、颜色是如何产生的?

  • 颜色是物体表面在某一光源环境下,将反射光作用于人眼产生的感觉。
  • 物体、光源和人眼是颜色产生的三个要素
  • 三个要素中的任何一个要素的变动都会影响到我们看到的颜色
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VIOLET

INDIGO

BLUE

GREEN

YELLOW

ORANGE

RED

白色光

三 菱 鏡

色彩的产生——光

白光分解1666

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可见光范围(380nm-780nm)

人类能够看到的部分电磁波通常称为--可见光,波長以nm表示,范围很小。

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400nm

500nm

600nm

700nm

可见光的波长与颜色的对应关系

紫色- 400 to 450 nm.

蓝色- 450 to 480 nm.

绿色- 480 to 560 nm.

黄色- 560 to 590 nm.

橙色- 590 to 630 nm.

红色- 630 to 700 nm.

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光与光源

  • 自然光源—此光源乃真实存在的光源,泛指大自然之太阳光源。
  • 照明体—又称“光谱能量分布”,以比色原理制订光源的照明体,由CIE推荐使用。
  • CIE—国际照明委员会(Commission Internationale de L‘Eclairage )的简称。
slide14

常见标准光源

  • CIE(国际照明委员会)规定几种普通标准光源:
  • D65光源(中等日光)精确代表北方天空平均日光。色温:6500K。是使用最多的用于评价颜色的普通日光灯光源。
  • CWF光源 (即F2光源)精确代表美国商用, 宽波段冷荧光。色温:4150K。模拟美国办公室或商店使用的典型光源。
  • TL84光源(即F11光源)精确代表欧洲、环太平洋地区(如日本)办公室或商店用窄波段荧光。色温:4000-4100K.
  • A光源精确代表卤素钨丝灯(白炽灯)。色温:2856K。模拟家庭或商店灯光。
  • F12光源(即U 30光源)
  • 美式商用光源,色温3000K。
  • Horizon光源
  • 精确代表卤素钨丝灯(白炽灯)。色温:2300K。模拟日升、日落时之日光。
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色彩的产生—物体

  • 测量物体分类:
  • 不透明非金属
  • 不透明金属
  • 透明物质
  • 半透明物质
slide20

色彩的产生—观察者(人)

  • 眼睛是无法描述出颜色的波长范围。
  • 人眼对光的感受基本上是由红、绿、蓝三种色光所组合而成的。
slide21

视觉化的三原色原理

感觉器官

大脑

白色物体

slide22

视觉化的三原色原理

感觉器官

大脑

红色物体

slide23

视觉化的三原色原理

大脑

感觉器官

黄色物体

slide24

观察者—视角

视角:是指观察物体时,从物体两端引出的光线在人眼光心处形成的夹角。物体越小,离观察者越远,则视角越小。

2度视角 1931

10度视角 1964

10°

slide26

二、颜色三属性

明度(Lightness)-定义颜色明暗程度

饱和度(Chroma)-定义颜色纯度(如颜色的鲜艳或

混拼程度)

色调(色相)(Hue)-定义颜色性质,如红,蓝和橙色

slide27
L = 明度 ( Lightness )

L = 愈接近 0 表示颜色愈暗.

L = 愈接近 100 表示颜色愈亮.

颜 色 愈 来 愈 浅 ( L )

明度 — L

slide28

彩 度 愈 来 愈 高 (C)

饱和度—C

  • 对于相同的亮度评价,还需要从彩度来描述颜色在哪些方面不一致。
  • 彩度也可应以下方式来表达:色彩饱和度(Saturation)、色彩纯度(Purity)、色彩鲜艳度(Vividness)等等。
slide29

色相—H

色相,即各类色彩的相貌称谓,是色彩的首要特征,如紅色, 黃色, 綠色,藍色等等。

slide30

標 準 樣

偏 綠

偏 紅

色彩描述

slide31

標 準 樣

太 深

太 淺

色彩描述

slide32

標 準 樣

較 鈍

較 亮

色彩描述

slide33

三、颜色空间

  • CIE LAB
  • FMC-II - (Friele、Macadam、Chickering)
  • Hunter Lab
  • RGB
  • CMYK
slide34

CIE LAB/LCH颜色空间

CIE LAB色空间是基于一种颜色不能同时既是绿又是红、也不能同时既是蓝又是黄这个理论而建立。采用L*表示明度值;a*表示红/绿值;b*表示黄/蓝值。

CIE LCH采用同LAB一样的颜色空间,但它采用L表示明度值;C表示饱和度值;H表示色调角度值的柱形坐标。

slide36

CIE颜色空间描述

L* = 明暗軸 (LIGHTNESS)

a* = 紅 -綠 軸

b* = 黃 -藍 軸

C* = 彩 度(Chroma)

H* = 色 相 (Hue)

cie l a b lch
起源于 XYZ

L*C*h 与 L*a*b*直接相关

两者可以互相转换

颜色空间CIE L*a*b*/ LCh

L* = L*

C* = a*2 + b*2

h = Arc Tangent (b* / a*))

slide39

四、色差

  • 简单来说,就是两个颜色之间的差异。
  • 定量表示颜色间的差异和方向,并不是指颜色间等级上的差异。
  • 通过比色法计算,用Delta E(△E)表示。
  • 色差值可提供色彩品管、配方计算及修色等方面的应用。
slide40

色差公式

誤判比率 %

CIE 1964

20.9

Cube-Root

20.2

FMC-2

19.5

Godlove

24.4

17.1

(Visual)

CIELAB

20.2

修正过后之 M&S 色差公式约为11.8%

M&S

14.3

JPC79

11.5

CMC(2:1)

11.2

色差公式

slide41
△L*=L*样品-L*标准 (明度差异,>0偏浅,<0偏深)

△a*=a*样品-a*标准 (红/绿差异,>0偏红,<0偏绿)

△b*=b*样品-b*标准 (黄/蓝差异,>0偏黄,<0偏蓝)

△C*=C*样品-C*标准 (饱和度差异,>0偏鲜,<0偏暗)

△H*=[(△Eab)2-(△L*)2-(△C)2]1/2 (色调差异,>0偏逆时针方向,<0偏顺时针方向)

色差计算

slide43

DE容差公式

  • CIE1976L*a*b*(CIELAB)色差公式:

ΔEab =[(Δ a*)2+(Δ b*)2+(Δ L*)2]1/2

slide45

DEcmc容差公式

  • CMC(I:C)色差公式:

ΔEcmc=[(ΔL/(l*St))2 +ΔC/(C*Sc))2+(ΔH/SH)2]1/2

注:CMC是英国染料和颜料者协会

**实验证明:该色差公式与目测有更好的一致性性。

slide47

五、反射率

  • 反射率是指在可见光谱内,光照射於物体上所反射出之光量与入射光总量的比率。
  • 颜色的反射率如同每个人的身份证号码,是唯一的。
  • 可通过分光光度仪量测到物体的反射率。
slide48

反射率

色样经过分光仪测量解析后,得到下列反射率数值(%)

nm %R

400 6.25

420 3.53 560 3.26

440 1.96 580 7.34

4601.40 600 16.25

480 1.22 620 30.50

500 1.21 640 47.47

520 1.34 660 63.72

540 1.78 680 76.26

700 82.48

这组数据代表一个颜色,符合这些数据的一定是同一个颜色!

slide49

反射光谱曲线

以波长为横坐标,反射率为纵坐标绘成的关系曲线。

slide50

六、同色异谱

  • 俗称跳灯,是指一对色样在不同的光源下会产生不同的颜色变化。
slide51

同色异谱

同色异谱程度取决于物体对光谱反射率间的差异,以及特定的光源和观察者。

slide53

颜色的色恒性

色恒性是指同一块色样,在不同光源下产生的颜色变化。

标样

色恒性良好

色恒性不好

样品

slide54

色彩概述

  • 人眼可感觉到不同波长下光的强度,大脑再将这些资料转换为颜色。
  • 色彩是非常主观的个人心理感受。
  • 对于同一颜色,每个人的表述可能会有很大的差异,这是正常现象。
  • 正因为此,电脑测配色系统才被广泛应用。
slide55

紅色

火紅色

番茄色

苹果色

slide56
全世界约有超过2亿人在判色时有视觉的障碍

超过8%男性有这方面的障碍

仅有0.5%的女性有这方面的障碍

男性视觉障碍

北美 8.00%

歐洲 8.76%

西歐 9.31%

中國 6.15%

日本 4.50%

亞洲 6.00%

色彩视觉

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影响判色因素分析

那么,到底哪些因素会影响眼睛的判色能力呢 ?

slide58

环境背景的影响

眼前的色环颜色相同吗?

slide60

织物表面结构的影响

  • 纹路组织
  • 表面光泽
  • 不透明度
slide61

美国爱色丽(X-Rite)

爱色丽在美国密歇根州格兰维尔市成立。

1961 爱色丽开发出早期市场化产品,X射线记录条。

1986 爱色丽在美国纳斯达克上市。

1993 爱色丽香港公司成立,开拓中国及亚洲业务。

2001 爱色丽上海公司成立。

2003 爱色丽中国维修服务中心在上海成立。

2006 爱色丽收购Amazys(格灵达麦克贝斯母公司)。

2007 爱色丽收购彩通(Pantone)公司。

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台式分光光度仪

Color i7

CE7000A

Color i5

VS450

slide64

SP系列便携式分光仪

SP60,SP62,SP64