1、6/19/2019,1,第10章 颜色模型,10.1 基本概念 10.2 单色模型 10.3 彩色模型 10.4 光栅系统中的颜色模型,6/19/2019,2,基本概念,光的属性 光（可见光）：人的视觉系统能感受到的电磁波，波长范围350nm780nm 光谱能量分布 白光,6/19/2019,3,基本概念,彩色光单色光,6/19/2019,4,基本概念,反射光的光谱能量分布,6/19/2019,5,基本概念,光效率函数 杆状细胞与暗视觉 锥状细胞与明视觉 光效率函数颜色 可见光刺激人的视觉系统产生的心理感觉,6/19/2019,6,基本概念,亮度(Luminance)、照度 不考虑物体周围环境
2、的影响 明度(Brightness) 视觉系统感知到的亮度,明度与亮度的例子:Photoshop,6/19/2019,7,6/19/2019,8,6/19/2019,9,基本概念,亮度对比 Webe定律,6/19/2019,10,单色模型,选择灰度（亮度） 显示器的灰度范围 问题：如何产生均匀分布的n+1级灰度？ 方案一 亮度均匀分布,6/19/2019,11,单色模型,方案二 明度均匀分布结论 给定n和 ，得到合理分布的灰度序列,6/19/2019,12,单色模型,半色调技术 问题：在硬件条件有限的情况下，如何产生更多的颜色？ 方法：半色调技术、颜色抖动,6/19/2019,13,Photo
3、shop 调色板,画笔,6/19/2019,14,彩色模型,颜色的描述 视觉 色彩(Hue)、饱和度(Saturation)、明度物理学 主波长、色纯度、亮度,6/19/2019,15,彩色模型,三基色 三维颜色空间的一组基 三基色的例子：红、绿、兰三基色 来自生物学的证据 视网膜中存在三种锥状 细胞，分别对红、绿、兰 三基色敏感,6/19/2019,16,彩色模型,颜色匹配 问题方法？,6/19/2019,17,光栅系统中的颜色模型,颜色模型 三维颜色空间的子集 面向硬件的颜色模型 RGB模型、CMYK模型、YIQ模型 面向用户的颜色模型 HSV模型,6/19/2019,18,光栅系统中的颜
4、色模型,RGB模型 Red（红）、Green（绿）、Blue(兰) 应用：彩色CRT 加色模型,6/19/2019,19,光栅系统中的颜色模型,RGB模型,6/19/2019,20,6/19/2019,21,光栅系统中的颜色模型,CMYK模型 Cyan（青）、Magenta（品红）、Yellow（黄） 应用：硬拷贝设备 减色模型,6/19/2019,22,光栅系统中的颜色模型,与RGB模型的关系CMYK模型,6/19/2019,23,6/19/2019,24,光栅系统中的颜色模型,YIQ模型 Y：亮度，I、Q：色差 应用：电视传播系统,电 视 台,RGB信号,Encoder,YIQ信号,家 庭
5、,RGB信号,Decoder,YIQ信号,6/19/2019,25,光栅系统中的颜色模型,为什么采用YIQ模型？ 向后兼容黑白电视 节约带宽YIQ模型与RGB模型的关系？,Y:I:Q = 4 : 1.5 : 0.6 Total = 6M,6/19/2019,26,光栅系统中的颜色模型,HSV模型 H(Hue)：色彩，S(Saturation)：饱和度，V(Value)：明度 应用：用户调色板 模型,例子：Photoshop调色板画笔调色板,6/19/2019,27,6/19/2019,28,光栅系统中的颜色模型,与RGB模型的关系？,6/19/2019,29,光栅系统中的颜色模型,颜色的交互指
6、定 菜单 调色板 颜色差插图形的绘制 动画 反混淆,例子：Photoshop颜色插值,6/19/2019,30,颜色转换当用计算机产生图象时，经常要从一个颜色空间转换到另一个颜色空间。这主要是由于创作过程通常既在基于光的颜色环境中，又在基于颜料的颜色环境中。当我们描述相片和图纸时，使用基于颜料的颜色；当我们处理存在的图象或在屏幕上产生新图象时，使用基于光的颜色；当在纸上输出一个图象时，再一次使用基于颜料的颜色。在大多数情况下，这种颜色的转换是由我们使用的计算机系统自动完成。很明显，这些颜色转换的质量各个程序会有所不同。如果我们对计算机系统的颜色输出大体上满意，就没必要涉及颜色的转换过程；如果对自动或缺省的颜色转换不满意，则需要颜色平衡和校色。,6/19/2019,31,颜色范围 在30年代早期，国际照明委员会(CIE)给出了一个颜色空间，该颜色空间用人眼可见的光谱定义所有的颜色。CIE颜色空间有助于理解我们可以看到的颜色，例如，紫外线和红外线超出可见颜色的范围。CIE颜色空间也非常适用于视像化不同介质的颜色范围。它指出不是我们用来产生颜色的所有介质和技术都能产生真正的颜色。这就解释了为什么在屏幕上看到的颜色经常不同于在打印图上看到的颜色。了解哪一个颜色范围在各种介质和格式之间不重叠有助于设计出一种方案，解决颜色再生的这种限制。,
