愛華網(wǎng)色度學(xué)是研究人的顏色視覺規(guī)律、顏色測量理論與技術(shù)的科學(xué)，它是一門本世紀發(fā)展起來的，以物理光學(xué)、視覺生理、視覺心理、心理物理等學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)。（本文重在理論性，藝用性僅供參考，美術(shù)工作者可選讀。）
色度學(xué)
色度學(xué)與物理光學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)不同, 物理光學(xué)可以認為是客觀的科學(xué), 是與人類無關(guān)的。而色度學(xué)卻是一種主觀的科學(xué),它以人類的平均感覺為基礎(chǔ), 因此它屬于人類工程學(xué)范疇, 以對光強的度量來說, 物理光學(xué)以光的輻射能量這個客觀單位來度量,而色度學(xué)卻以色光對人眼的刺激強度來度量。
色度學(xué)確切的講它是研究人眼對顏色感覺規(guī)律的一門科學(xué)。以對光強的度量來說, 物理光學(xué)以光的輻射能量這個客觀單位來度量,而色度學(xué)卻以色光對人眼的刺激強度來度量。輻射能量很大的波長很長的紅光對人來說卻沒有輻射能量很小的黃光亮,人們就認為黃光的強度比紅光大。
在人們眼中所反映出的顏色，不單取決于物體本身的特性，而且還與照明光源的光譜成分有著直接的關(guān)系。所以說在人們眼中反映出的顏色是物體本身的自然屬性與照明條件的綜合效果。我們用色度學(xué)來評價的結(jié)論就是這種綜合效果。
色度學(xué)是研究人的顏色視覺規(guī)律、顏色測量理論與技術(shù)的科學(xué)，它是一門本世紀發(fā)展起來的，以物理光學(xué)、視覺生理、視覺心理、心理物理等學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)。
每個人的視覺并不是完全一樣的。在正常視覺的群體中間，也有一定的差別。目前在色度學(xué)上為國際所引用的數(shù)據(jù)，是由在許多正常視黨人群中觀測得來的數(shù)據(jù)而得出的平均結(jié)果。就技術(shù)應(yīng)用理論上來說，已具備足夠的代表性和可靠的準確性。
國際照明委員會(CIE)
國際照明委員會(Commission Internationale ed I'Eclairage-CIE)
主要研究照明的專業(yè)術(shù)語、光度學(xué)和色度學(xué)的國際學(xué)術(shù)研究機構(gòu)。設(shè)在巴黎。早在1924年前就已從事標(biāo)準色度學(xué)系統(tǒng)的研究，1931年根據(jù)萊特(W.D.Wright)在1928-1929年和吉爾德(J.Guild)在1931年研究三原色的角度觀察效果，加以平均，規(guī)定了CIE1931標(biāo)準色度觀察者光譜三刺激值，并據(jù)以繪制出偏馬蹄形曲線的*色度圖，稱為“1931CEL-RGB系統(tǒng)色度圖”，后經(jīng)修改被推薦為1931CIE-XYZ系統(tǒng)，為國際通用色度學(xué)系統(tǒng)，稱為“CIE標(biāo)準色度學(xué)系統(tǒng)”，所作的圖則稱“CIE1931色度圖”。1964年又綜合斯泰爾斯(W.S.Stiles)和伯奇(J.M.Bruch)以及斯伯林斯卡婭(N.I.Speranskaya)1959年發(fā)表的研究結(jié)果，制定了CIE1964補充色度學(xué)系統(tǒng)以及相應(yīng)的色度圖，為世界各國廣泛采用，據(jù)以進行色度計算和色差計算。1964年又提出了“均勻顏色空間”的三維空間概念，1976年加以修訂，并正式被采用。CIE為此還提出了確定的參照光源，稱“CIE標(biāo)準光源”。
眼睛的剖視結(jié)構(gòu)
▲虹膜(Iris):
位于形成眼壓的房水(AqueousHumor)后面(水晶體前面)決定眼睛的顏色白種人兒童虹膜色素少，為藍色，年老色素增多成棕黑色）其肌鍵可控制瞳孔（Pupil)大小(約為2- 8mm之變化)使得影像隨外界明暗變化成像于視網(wǎng)膜上。
▲角膜(Cornea):
眼球壁的正前方，1mm厚，為一彈性的透明組織占眼球壁面積1/6，光線經(jīng)角膜曲光折射進入眼內(nèi)。
▲水晶體(Lens)：
虹膜后透明雙凸透鏡，兩曲面之曲率不同，厚4mm，9mm直徑曲光率靠睫狀肌(Ciliary Body)收縮而改變。
視覺原理
人眼基本上可以看成是一個包含在鞏膜內(nèi)的不透光暗室。它具有一個由角膜﹑前房水﹑水晶體和玻璃體組成的折射光學(xué)系統(tǒng)﹐它們將入射光線聚焦在眼球后面的視網(wǎng)膜上形成一個倒像。
虹膜上的小孔叫瞳孔﹐瞳孔的大小可以改變﹐以便調(diào)節(jié)進入眼睛的光通量。在低亮度它完全打開時﹐直徑可達8mm左右﹐而在高亮度環(huán)境中﹐其直徑為1.5mm左右﹐其有效孔徑(光圈)從f/11到f/2﹐焦距約為16mm。
視網(wǎng)膜由一個感光細胞薄層組成﹐上面的細胞分為兩種類型﹕一種是錐形的﹐一種是桿形的﹐它們大約有一億二千五百萬個﹐不均勻地分布在視網(wǎng)膜上。這兩類細胞的作用不同﹐桿形細胞作用相當(dāng)于高靈敏度﹑粗顆粒的黑白底片﹐它在很暗的光照下還能起作用﹐但不能區(qū)別顏色﹐的到的像輪廓不夠清晰﹔錐形細胞作用相當(dāng)于靈敏度比較差﹑顆粒細的彩色底片﹐它在較強的光照下才能起作用﹐能區(qū)別顏色﹐得到的像的細節(jié)較清晰。
進入眼睛的光線通過瞳孔后到達水晶體凸透鏡﹐在周圍睫狀肌的作用下﹐透鏡可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)它的形狀﹐使一定遠近范圍內(nèi)(約從無窮遠到15cm)的物體都能分別成像于視網(wǎng)膜上﹐兩種感光細胞把像的訊號經(jīng)過視神經(jīng)信道傳送到大腦。
水晶體是折射率不均勻的物體﹐其外層折射率為1.38﹐內(nèi)層折射率接近1.41﹐水晶體的焦距可以靠其表面曲率的變化來改變。
隨著物體離眼睛距離的不同﹐水晶體焦距作相應(yīng)的變化﹐因而在視網(wǎng)膜上可以得到物體清晰的像﹐這個過程稱為調(diào)焦。
正常的眼睛處于沒有調(diào)節(jié)的自然放松狀態(tài)時﹐無窮遠物體正好成像在視網(wǎng)膜上﹐即眼睛的像放焦點正好與視網(wǎng)膜重合﹐所以眼睛觀察遠處物體不容易疲勞﹐故目視儀器的調(diào)節(jié)應(yīng)使像成于無限遠處。
觀察近距物體時﹐水晶體周圍的睫狀肌向內(nèi)收縮﹐使水晶體曲率半徑變小﹐這時眼睛的焦距縮短﹐像方焦點由網(wǎng)膜上向前移動﹐使有限距離處的物體成像在視網(wǎng)膜上。
視神經(jīng)放大圖片
進入眼睛的光線被視網(wǎng)膜（Retina)上的桿狀（Rod）和錐狀(Cone)細胞（見右圖）所接受，并產(chǎn)生電子訊號刺激后方的神經(jīng)細胞層在精于大腦整合產(chǎn)生視覺影像。
桿狀（Rod）細胞主司明暗的判別，平均約有1億兩千萬個細胞，可接受400～600nm波長的光線，不具色彩判別力。錐狀(Cone)細胞，則集中在視網(wǎng)膜中央的部分，可接受400～700nm波長的光線，具辨別色彩的能力，但數(shù)量只有6百萬個。這也說明了為什么人的眼睛對明暗對比的判定，要比色彩的變化來的敏感的原因。
視覺暫留現(xiàn)象
人眼之所以能夠看清一個物體，乃是由于該物體在光的照射下，物體所反射或透射的光進入人眼，刺激了視神經(jīng)，引起了視覺反應(yīng)。當(dāng)這個物體從眼前移開，對人眼的刺激作用消失時，該物體的形狀和顏色不會隨著物體移開而立即消失，它在人眼還可以作一個短暫停留，時間大約為1/10秒。物體形狀及顏色在人眼中這個短暫時間的停留，就稱為視覺暫留現(xiàn)象。正因為有了這種視覺暫留現(xiàn)象，人們才能欣賞到電影、電視的連續(xù)畫面。視覺暫留現(xiàn)象是視錯覺的一種表現(xiàn)。
眼睛的分辨能力
眼睛分辨物體細節(jié)的能力與視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)(主要是其上面的感光單元的分布)有關(guān)﹐不同部分亦很大的差別。在網(wǎng)膜中央靠近光軸的一個很小的區(qū)域(稱為黃斑直徑約為1.5mm)里﹐分辨能力最————高。能分辨的最近兩點對眼睛的張角﹐稱為最小分辨角。在白晝的照明條件下﹐黃斑內(nèi)的最小分辨角接近1‘﹐趨向網(wǎng)膜邊緣﹐分辨能力急劇下降。所以人的眼睛視場雖然很大﹐水平方向視場角約為160度﹐垂直方向約為130度﹐但其中只有中央視角6~7度的一個小范圍內(nèi)才能較清楚地看到物體的細節(jié)。
另外﹐眼睛的分辨能力與照明環(huán)境有很大的關(guān)系﹐在夜間照明條件比較差的時候﹐眼睛的分辨能力大大下降﹐最小分辨角可達1度以上。
人們大約可分辨出一百多種顏色。這種單波長的色光非常鮮艷,人們稱為純色。實際看到的色光大多數(shù)是由許多種波長的光組成的。例如太陽光就是從紅光到藍光的連續(xù)光譜組成的。
顏色的視覺(視網(wǎng)膜的顏色區(qū))
對顏色的感覺是光的輻射能對視網(wǎng)膜上錐體細胞作用的結(jié)果﹐由于錐體細胞的分布不同﹐因而不同區(qū)域?qū)︻伾母惺苣芰σ膊煌?/p>
視網(wǎng)膜中央能分辨各種顏色﹐由中央向外圍部分過渡﹐對顏色的分辨能力逐漸減弱﹐直到對顏色的感覺消失。
觀察小視場和大視場的顏色會有不同結(jié)果。
眼感受到顏色﹐不只決定于客觀的刺激﹐還取決于用眼的什么位置接受這個刺激。
(例﹕當(dāng)比較兩種顏色時﹐視場的角值不應(yīng)超過1.5度)
顏色的視覺(顏色辨認)
顏色是外來的光刺激作用于人的視覺器官而產(chǎn)生的主觀感覺。因而物體的顏色不僅取決于物體本身，還與光源、周圍環(huán)境的顏色，以及觀察者的視覺系統(tǒng)有關(guān)系。
一般來說可見光譜上的各種顏色隨光強度的增加而有所變化(向紅色或藍色變化)。這種顏色隨光強度而變化的現(xiàn)象﹐叫做貝楚德-樸爾克效應(yīng)。但在光譜上黃(527nm)﹑綠(503nm)﹑藍(478nm)三點基本上不隨光強而變。
人眼對波長變化引起的顏色變化的辨認能力(顏色辨認的靈敏閾)﹐在光譜中的不同位置是不同的。人眼剛能辨認的顏色變化就稱為顏色辨認的靈敏閾。
最靈敏處為480nm(青)及600nm(橙黃)附近﹔最不靈敏處為540nm(綠)及光譜兩端。靈敏處只要波長改變1nm﹐人眼就能感受到顏色的變化﹐而多數(shù)要改變1~~2nm才行。
顏色的視覺(顏色的分類)
顏色可分為彩色和非彩色。
非彩色指白色﹑黑色和各種不同深淺的灰色。
彩色就是指黑白系列以外的各種顏色。
對于理想的完全反射的物體﹐其反射率為100%﹐稱它為純白﹔而對于理想的完全吸收的物體﹐其反射率為零﹐稱它為純黑。
白色﹑黑色﹑和灰色物體對光譜各波段的反射和吸收是沒有選擇性的﹐稱它們?yōu)橹行陨?/p>
對光來說﹐非彩色的黑白變化相當(dāng)于白光的亮度變化﹐即當(dāng)白光的亮度非常高時﹐人眼就感覺到是白色的﹔當(dāng)光的亮度很低時﹐就感覺到發(fā)暗或發(fā)灰﹐無光時是黑色的。
顏色的視覺(非彩色的特性)
1)非彩色的特性
可用明度表示﹕明度是指人眼對物體的明亮感覺。
影響的因素：輻射的強度大小(亮度的大小)
一般亮度越大﹐我們感覺物體越明亮﹔但當(dāng)亮度變化很小﹐人眼不能分辨明度的變化﹐可以說明度沒變﹐但不能說亮度沒變。因為亮度是有標(biāo)準的物理單位﹐而明度是人眼的感覺。
人的經(jīng)驗
在同樣的亮度情況下﹐我們可能認為暗環(huán)境高反射率(例如在較暗環(huán)境中的白色書頁)明度比亮環(huán)境較低反射率(例如在光亮環(huán)境中的黑墨)的物體明度高。
彩色的三個特性(明度)
彩色有三種特性﹕明度﹑色調(diào)和飽和度。色調(diào)和飽和度又總稱為色品(色度)。
明度
是指色彩的明暗程度。每一種顏色在不同強弱的照明光線下都會產(chǎn)生明暗差別，我們知道，物體的各種顏色，必須在光線的照射下，才能顯示出來。這是因為物體所呈現(xiàn)的顏色，取決于物體表面對光線中各種色光的吸收和反射性能。前面提到的紅布之所以呈現(xiàn)紅色，是由于它只反射紅光，吸收了紅光之外的其余色光。白色的紙之所以呈現(xiàn)白光，是由于它將照射在它表面上的光的全部成分完全反射出來。如果物體表面將光線中各色光等量的吸收或全部吸收，物體的表現(xiàn)將呈現(xiàn)出灰色或黑色。同一物體由于照射在它表面的光的能量不同，反射出的能量也不相同，因此就產(chǎn)生了同一顏色的物體在不同能量光線的照射下呈現(xiàn)出明暗的差別。
白顏料屬于高反射率物質(zhì)，無什么顏色摻入白顏料，可以提高自身的明度。黑顏料屬于反射率極低的物質(zhì)，因此在各種顏色的同一顏色中（黑除外）摻黑越多明度越低。
在攝影中，正確處理色彩的明度很重要，如果只有色別而沒有明度的變化，就沒有縱深感和節(jié)奏感，也就是我們常說的沒層次。
彩色的三個特性(色調(diào))
色調(diào)
就是指不同顏色之間質(zhì)的差別，它們是可見光譜中不同波長的電磁波在視覺上的特有標(biāo)志。
色彩所具有的最顯著特征就是色調(diào)，也稱色相。它是指各種顏色之間的差別。從表面現(xiàn)象來講，例如一束平行的白光透過一個三棱鏡時，這束白光因折射而被分散成一條彩色的光帶，形成這條光帶的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等顏色，就是不同的色調(diào)。從物理光學(xué)的角度上來講，各種色調(diào)是由射入人眼中光線的光譜成分所決定的，色調(diào)即色相的形成取決于該光譜成分的波長。
物體的色調(diào)由照射光源的光譜和物體本身反射特性或者透射特性決定。例如藍布在日光照射下，只反射藍光而吸收其它成分。如果分別在紅光，黃光或綠光的照射下，它會呈現(xiàn)黑色。紅玻璃在日光照射下，只透射紅光，所以是紅色。
光源的色調(diào)取決于輻射的光譜組成和光譜能量分布及人眼所產(chǎn)生的感覺。
彩色的三個特性(飽和度)
飽和度
是指構(gòu)成顏色的純度也就是彩色的純潔性﹐色調(diào)深淺的程度。它表示顏色中所含彩色成分的比例。彩色比例越大，該色彩的飽和度越高，反之則飽和度越低。從實質(zhì)上講，飽和度的程度就是顏色與相同明度有消色的相差程度，所包含消色成分越多，顏色越不飽和。色彩飽和度與被攝物體的表面結(jié)構(gòu)和光線照射情況有著直接的關(guān)系。同一顏色的物體，表面光滑的物體比表面粗糙的物體飽和度大；強光下比陰暗的光線下飽和度高。
可見光譜的各種單色光是最飽和的彩色。當(dāng)光譜色(即單色光)摻入白光成份時﹐其彩色變淺﹐或者說飽和度下降。當(dāng)摻入的白光成份多到一定限度時﹐在眼睛看來﹐它就不再是一種彩色光而成為白光了﹐或者說飽和度接近于零，白光的飽和度等于零。物體彩色的飽和度決定于其反射率(或透過率)對譜線的選擇性﹐選擇性越高﹐其飽和度就越高。也就是說物體色調(diào)的飽和度決定于該物體表面反射光譜輻射的選擇性程度，物體對光譜某一較窄波段的反射率很高，而對其它波長的反射率很低或不反射，表明它有很高的光譜選擇性，物體這一顏色的飽和度就高。
不同的色別在視覺上也有不同的飽和度，紅色的飽和度最高，綠色的飽和度最低，其余的顏色飽和度適中。在照片中，高飽和度的色彩能使人產(chǎn)生強烈、艷麗親切的感覺；飽和度低的色彩則易使人感到淡雅中包含著豐富。
顏色的視覺(顏色的特性)
亮度或明度是光作用于人眼時所引起的明亮程度的感覺，是指色彩明暗深淺的程度，也可稱為色階。亮度有兩種特性：同一物體因受光不同會產(chǎn)生明度上的變化；強度相同的不同色光，亮度感不同。
飽和度指色彩純粹的程度。淡色的飽和度比濃色要低一些；飽和度還和亮度有關(guān)，同一色調(diào)越亮或越暗越不純。
色光的基色或原色為紅（R）、綠（G）、藍（B）三色,也稱為光的三基色。三原色以不同的比例相混合，可成為各種色光，但原色卻不能由其它色光混合而成。色光的混合是光量的增加，所以三原色相混合而成白光，而兩種色光相混合而成白光，這兩種色光互為補色。
光的物理性質(zhì)由它的波長和能量來決定。波長決定了光的顏色，能量決定了光的強度。光映射到我們的眼睛時，波長不同決定了光的色相不同。波長相同能量不同，則決定了色彩明暗的不同。
色調(diào)與飽和度合稱為色度（Chromaticity），它既說明彩色光的顏色類別，又說明顏色的深淺程度。色度再加上亮度，就能對顏色作完整的說明。
格拉斯曼顏色混合定律
1)人的視覺只能分辨顏色的三種變化﹕
明度﹑色調(diào)和飽和度
2)在由兩個成份組成的混色中﹐如果一個成份連續(xù)變化﹐混合色的外貌也連續(xù)變化。由此可導(dǎo)出﹕
補色律
如果兩種彩色以適當(dāng)?shù)谋嚷驶旌虾罂梢援a(chǎn)生白色或灰色﹐稱該兩種彩色互為補色。如果兩者按其它比例混合﹐則產(chǎn)生近似于比重較大的彩色成份的非飽和色。每一種彩色都有一種相應(yīng)的補色。
中間色律
任何兩種非補色相混和﹐便產(chǎn)生中間色﹐其色調(diào)決定于兩彩色在色調(diào)順序上的遠近。
3)外貌相同的光﹐不管它們的光譜組成是否一樣﹐( 在視覺效果上相同的光﹐可以是由不同光譜組成的﹐這就是所謂的同色異譜現(xiàn)象)在顏色混合中具有相同的效果。也就是說﹐凡是視覺上相同的顏色﹐在顏色混合中都是等效的。由此又可導(dǎo)出﹕
顏色代替律如果顏色A=顏色B﹐顏色C=顏色D﹐(式中的“=”表示視覺上的相同)﹐那么就有顏色A+顏色C顏色B=顏色B+顏色D。(式中的“+”表示相加混合)例如﹕如果 C=A+B 且 B=X+Y 那么就有C=A+(X+Y).
4)亮度相加律混合色的總亮度等于組成混合色的各種顏色的亮度的總和。
上述的顏色混合定律不適合用于染料或涂料的混合。
顏色匹配
把兩種顏色調(diào)節(jié)到視覺上相同或相等的方法﹐稱為顏色的匹配。通過顏色相加的混合方法﹐改變顏色的明度﹑色調(diào)和飽和度三特性。
其中兩個相互匹配的顏色，盡管處在不同條件下，兩個顏色仍始終保持匹配，即不管顏色周圍環(huán)境的變化，或者人眼已經(jīng)對其它顏色光適應(yīng)后再來觀察，視場中兩種顏色始終保持匹配。稱為顏色匹配恒常律。在一個給定的光源條件下，一對具有不同光波的物體可以產(chǎn)生相同的顏色，這一現(xiàn)象叫做條件配色，這一對物體稱為條件配色對.
顏色的混合
顏色的相互混合稱為混色。混色分加法混色和減法混色。將幾種顏色光同時或快速先后刺激人的視覺器官,便產(chǎn)生不同于原來顏色的新的顏色感覺,這就是顏色相加混合的方法,稱為加法混色。
格拉斯曼定律認為，在由兩個成分組成的混和色中，如果一個成分連續(xù)地變化，混和色的外貌也連續(xù)變化。根據(jù)顏色的代替律可知，只要在感覺上顏色是相同的，便可以相互代替，所得的視覺效果是相同的，因而可以利用顏色混合的方法來產(chǎn)生或代替所需要的顏色。染料的混合稱為減色混合。紅、綠、藍三種顏色染料等量混合之后的顏色為黑色。
Kubelka-Munk的色料混合理論認為：當(dāng)幾種色料混合時，總的吸收與散射為各色料的吸收與散射之和。如果各色料之間不起化學(xué)作用，則混合物的吸收系數(shù)和散射系數(shù)為各色料的吸收系數(shù)和散射系數(shù)之和。因顏料的吸收作用使光能下降，所以透明顏料的混合遵循減色混合原理。
混色規(guī)律
不同顏色混合在一起，能產(chǎn)生新的顏色，這種方法稱為混色法?；焐譃橄嗉踊焐拖鄿p混色。相加混色是各分色的光譜成分相加，彩色電視就是利用紅、綠、藍三基色相加產(chǎn)生各種不同的彩色。相減混色中存在光譜成分的相減，在彩色印刷、繪畫和電影中就是利用相減混色。它們采用了顏色料，白光照射在顏色料上后，光譜的某些部分使被吸收，而其它部分被反向或透射，從而表現(xiàn)出某種顏色?；旌项伭蠒r，每增加一種顏料，都要從白光中減去更多的光譜成分，因此，顏料混合過程稱為相減混色。
相加混色的實現(xiàn)方法
為了實現(xiàn)相加混色，除了將三種不同的基色，同時投射到某一全反射面產(chǎn)生相加混色外，還可以利用人眼的某些視覺特性實現(xiàn)相加混色。
1.時間混色法：將三種不同的基色以足夠快的速度輪流投射到某一平面，因為人眼的視覺惰性，分辨不出三種基色，而只能看到它們的混合色。時間混色法是順序制彩色電視的基礎(chǔ)。
2.空間混色法：將三種基色分別投射到同一表面上相鄰的三點，只要這些點足夠的近，由于人眼分辨力的有限性，不能分辨出這三種基色，而只能感覺到它們的混合色?？臻g事法是同時制彩色電視的基礎(chǔ)。
3.生理混色法：當(dāng)兩只眼睛同時分別觀看不同的顏色，也會產(chǎn)生混色效應(yīng)。例如，兩只眼睛分別戴上紅、綠濾波眼鏡，當(dāng)兩眼分別單獨觀看時，只能看到紅光或綠光；當(dāng)兩眼同時觀看時，正好是黃色，這就是生理混色法。
顏色匹配(轉(zhuǎn)盤匹配)
利用轉(zhuǎn)盤進行顏色混合﹐實現(xiàn)顏色匹配。如右圖(a)所示﹐假定所選定的三原色為紅(R)﹑綠(G)﹑藍(B),它們各自的量以扇形面積表示﹐被匹配的顏色(C)放在轉(zhuǎn)盤的中心﹐當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時﹐R﹑G﹑B先后刺激人眼產(chǎn)生混合色的效果。改變R﹑G﹑B的比例﹐直到與C匹配為止。黑色扇形(圖中加陰影部分)的加入﹐是用以調(diào)節(jié)混合色的明度﹐使其與C的明度一致。以便獲得匹配的最好效果。當(dāng)C很飽和時﹐用圖(a)的辦法有可能不能實現(xiàn)匹配﹐此時可將三原色之一(例如B)加在被匹配的顏色C上﹐如圖(b)所示。
(a)圖可以看做是相加混色法中的時間混色法﹐利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象﹐在足夠快的旋轉(zhuǎn)中﹐使人眼分辨不出三種基色，而只能看到它們的混合色。
遙為匹配某一特定顏色所需三原色的數(shù)量稱為三刺激值。
顏色匹配(白色屏幕匹配)
用三原色光照明白色屏幕的同一位置﹐光線經(jīng)過屏幕的反射而達到混合。改變?nèi)獾谋壤o即可實現(xiàn)匹配。如右圖所示﹐被匹配的顏色C加在屏幕的另一側(cè)。匹配后﹐視場中S及F兩部分的視覺外貌相同。
顏色匹配(視覺鄰近匹配)
顏色匹配(視覺鄰近匹配)
不同的顏色刺激同時作用到視網(wǎng)膜非常鄰近的部位﹐也可產(chǎn)生顏色混合現(xiàn)象。這就要求三色光在物面上要靠的足夠近。彩色顯象管就是基于此原理而實現(xiàn)顏色混合的。
在上述的三種顏色匹配方法中﹐第二種白色屏幕匹配的顏色混合是在外界發(fā)生的﹐而其它兩種﹐顏色的混合是通過視覺器官實現(xiàn)的。
總結(jié)前面提到的顏色匹配的方法﹕
1)顏色的混合是在外界發(fā)生的。
2)顏色的混合是通過視覺器官實現(xiàn)的。
色對比和色適應(yīng)
在視場中，相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫做色對比。它包括有明度對比、色調(diào)對比、彩度對比。一般的顏色對比是這三種對比的綜合結(jié)果。對比的結(jié)果是增強了相鄰顏色間的差異。人眼對某一色光適應(yīng)后，觀察另一物體的顏色時，不能立即獲得客觀的顏色印象，而帶有原適應(yīng)色光的補色成份，需經(jīng)過一段時間適應(yīng)后才獲得客觀的顏色感覺，這個過程稱作色適應(yīng)的過程，這種現(xiàn)象稱作色適應(yīng)。
黑體
任何物體都具有不斷輻射、吸收、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān)，因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律，物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(blackbody)，以此作為熱輻射研究的標(biāo)準物體。
通常的光源如太陽,日光燈,白熾燈等發(fā)出的光統(tǒng)稱為白光.但由于發(fā)光物質(zhì)不一樣,光譜成份相差也很大.如何區(qū)別各種光源因光譜成份不同而出現(xiàn)的差別呢?為此物理學(xué)中用一個稱為黑體的輻射源作為標(biāo)準,這個黑體是一種理想的熱輻射體,它的輻射程度只與它的溫度有關(guān).
所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收，既沒有反射，也沒有透射(當(dāng)然黑體仍然要向外輻射)。顯然自然界不存在真正的黑體，但許多地物是較好的黑體近似( 在某些波段上)。
基爾霍夫輻射定律(Kirchhoff)，在熱平衡狀態(tài)的物體所輻射的能量與吸收的能量之比與物體本身物性無關(guān),只與波長和溫度有關(guān)。按照基爾霍夫輻射定律，在一定溫度下，黑體必然是輻射本領(lǐng)最大的物體，可叫作完全輻射體。
色溫
當(dāng)用其它光源和黑體輻射作比較時,察看它的輻射與黑體何種溫度時的輻射特性相當(dāng)(即它們的光譜成份相同),就以黑體此時的溫度(絕對溫度)稱為某光源的色溫.在實際使用中,這常是用光源中的藍色光譜成份和紅色光譜成份的比例來區(qū)別,光源色溫的高低一般是藍色成份高時色溫較高;紅色成份高時色溫較低.
色溫：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。
相關(guān)色溫：當(dāng)光源的光譜只能與黑體某一溫度下的光譜相近似，而不能精確等效時，則稱這一溫度為光源的相關(guān)色溫。
由于黑體這個溫度與顏色有關(guān)，故名色溫注意，光源的色溫與光源本身的溫度是兩回事，通常兩者是不相同的。例如白熾燈光源本身溫度為2800K，但其色溫是2845K。
維恩（Wien）位移定律指出：當(dāng)絕對黑體的溫度增高時，最大的發(fā)射本領(lǐng)向短波方向移動（見圖2.1-1）,所以色溫較高的光源，其發(fā)出的輻射能較多地分布在波長較短的綠光和藍光之中；而色溫較低的光源，其輻射能較多地分布在波長較長的紅光中。因此，在標(biāo)準白光中，色溫較低者，偏紅；色溫較高時，偏藍。
電磁波譜
在電磁波輻射范圍內(nèi)，只有波長380nm到780nm（1nm=10*-6mm）的輻射能引起人們的視感覺，這段光波叫做可見光。
顏色的波譜
光色波長λ（nm)代表波長
紅（Red）780～630700
橙（Orange）630～600620
黃（Yellow）600～570580
綠（Green）570～500550
青（Cyan）500～470500
藍（Blue）470～420470
紫（Violet）420～380420
標(biāo)準照明體
1)標(biāo)準照明體A代表絕對溫度大約為2856K完全輻射體(黑體)的光。
2)標(biāo)準照明體B代表相關(guān)色溫大約為4874K的直射日光﹐它的光色相當(dāng)于中午陽光。
3)標(biāo)準照明體C代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光﹐它的光色近似陰天天空的日光。
4)標(biāo)準照明體D65代表相關(guān)色溫大約為6504K的日光。
5)其它D照明體代表標(biāo)準照明體D65 以外的其它日光﹐如D55﹑D75。 D55代表相關(guān)色溫為5503K的典型日光﹐常用于攝影。D75代表相關(guān)色溫為7504K的典型日光﹐用于高色溫光源下進行精細辨色的場合。
上述照明體﹐B和C不理想﹐因而用照明體D代表日光。在應(yīng)用中﹐推薦A和D65作為普遍應(yīng)用的標(biāo)準照明體。
標(biāo)準光源
為了較為準確和規(guī)范地描述色調(diào)，CIE(國際照明委員會)制定了4種標(biāo)準光源，以統(tǒng)一色調(diào)值。這4種標(biāo)準光源的名稱見下表，在這4種標(biāo)準光源中，常用的Ｃ光源和Ｄ65光源，我國以Ｄ65為標(biāo)準光源。
1)標(biāo)準光源A色溫2856K的充氣鎢絲燈。
2)標(biāo)準光源BA光源加一組特定的戴維斯-吉伯遜液體濾光器﹐以產(chǎn)生相關(guān)色溫4874K的輻射。
3)標(biāo)準光源CA光源加另一組特定的戴維斯-吉伯遜液體濾光器﹐以產(chǎn)生相關(guān)色溫6774K的輻射。
標(biāo)準照明體D ﹐CIE尚未推薦出相應(yīng)的標(biāo)準光源。
我國以Ｄ65為標(biāo)準光源。
關(guān)于顏色視覺理論
現(xiàn)代顏色視覺理論主要有兩大類：一是楊-赫姆霍爾茲的三色學(xué)說，二是赫林的“對立”顏色學(xué)說。前者從顏色混合的物理規(guī)律出發(fā)，后者從視學(xué)現(xiàn)象出發(fā)，兩者都能解釋大量現(xiàn)象，但是各有欠缺之處。例如：三色學(xué)說是最大優(yōu)越性是能充分說明各種顏色的混合現(xiàn)象，但最大的因難是不能滿意地解釋色盲現(xiàn)象。對立學(xué)說對于色盲現(xiàn)象能夠得到滿意的解釋，但是最大的困難是對三基色能產(chǎn)生所有顏色這一現(xiàn)象沒有充分的說明，而這一物理現(xiàn)象正是近代色度學(xué)的基礎(chǔ)，一直有效地指導(dǎo)著電視技術(shù)的發(fā)展，彩色電視技術(shù)的發(fā)展，彩色電視技術(shù)中是依靠三色學(xué)說作為理論基礎(chǔ)的。
在1971年后階段學(xué)說逐漸的取而代之，其認為有三種色彩的接收器，在接受到光線刺激時，將來自不同波長的刺激透過神經(jīng)細胞傳送電子訊號給大腦。而大腦的則將送進來的訊號依對立色彩學(xué)說的原則進行處理而反應(yīng)成你所認知的色彩。也就是說眼睛視網(wǎng)膜底部的色彩接受端會對三原色的波長（R.G.B）產(chǎn)生反應(yīng)，并且產(chǎn)生神經(jīng)電子訊號送往大腦進行判讀。而大腦會將所得到的訊號轉(zhuǎn)換為紅，綠，黃，藍四色（C.M.Y.K.）并組合成影像。
（來源:麒麟域）
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