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1、第四章顏色的測量和計算標準照明體“照明體”:指特定的光譜能量分布,這一光譜能量分布不一定由一個光源直接提供,也不一定能用特定光源來實現(xiàn)。“光源”:指真實存在的物理輻射體。CIE推薦使用過的標準照明體:標準照明體A、B、C和D。一、光源標準照明體A標準照明體A是相當于黑體加溫到2855.6K時所輻射出的光,它的色度坐標落在了CIE1931色度圖的普朗克軌跡上。相對光譜功率分布曲線標準照明體B標準照明體B代表相關(guān)色溫約為4874K的直射陽光,它的色度坐標緊靠普朗克軌跡。相對光譜功率分布曲線標準照明體C標準照明體C代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光,
2、其光色近似陰天天空的日光,色度坐標位于普朗克軌跡的下方。相對光譜功率分布曲線標準照明體D標準照明體D代表了各種時相日光的相對光譜功率分布,亦稱為典型日光或重組日光。它是由一條位于普朗克軌跡上方的一條典型日光色度軌跡。標準照明體D與實際日光具有比較相近的相對光射功率分布,并且比標準照明體B、C更符合實際日光的色度坐標,因此CIE優(yōu)先推薦了標準照明體D65(相當于相關(guān)色溫大約為6504K的日光)。在不能應(yīng)用D65時,盡量采用標準照明體D50(相關(guān)色溫5000K)、D55(相關(guān)色溫5500K)和D75(相關(guān)色溫:7500K)D50、D55和D75的相對光
3、譜功率分布曲線二、物體的光學性質(zhì)物體受到光的照射后,能夠吸收全部或部分波長范圍光的能量,并將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能,其余波長的光被反射或透射出去,作用于人眼后產(chǎn)生顏色的感覺。它們所表現(xiàn)的顏色,就是被吸收光的補色。(一)吸收(二)反射鏡面反射發(fā)生于平而光滑的表面,當光以某種角度照射在這種平面上,則以相同角度(與樣品表面法線的夾角)反射出一部分光,而且與入射光的波長無關(guān)。鏡面反射光的多少決定了物體的光澤度。漫反射一般發(fā)生在不平且粗糙的表面上,入射光以很多不同的角度被反射出來。漫反射也可由光滑表面下面的散射引起。大部分半透明體及不透明體的平滑表面,同時具有
4、鏡面反射和來自表面下散射引起的漫反射。(三)透射透射是指入射光照射在物體上后穿過物體的現(xiàn)象。(1)沒有吸收和散射,全部透過,無色透明體;(2)沒有吸收,部分光被散射,部分被透過,白色半透明體;(3)全部被反(散)射,沒有吸收透過,白色不透明體;(4)全部吸收,無反(散)射,無透過,黑色不透明體;(5)透過、吸收和散射作用都存在,有色的半透明體;(6)部分吸收,部分透過,沒有散射,透明有色體;(7)部分吸收,部分反(散)射,無透過,有色不透明體。第二節(jié)顏色的測量和計算1測色的基本原理顏色的測量是顏色科學最重要的工程應(yīng)用之一,它不僅依賴于被測顏色本身的
5、光譜光度特性,還與測量的幾何條件、照明光源的光譜分布等密切關(guān)聯(lián)。因此,國際照明委員會(CIE)推薦了相關(guān)的測色標準,以使各國的顏色測量參數(shù)和各測色儀器制造廠商的產(chǎn)品能夠進行交流和對比。顏色測量的根本任務(wù)是測定色刺激函數(shù)φ(λ);對于光源的測量,實際上是要測定光源的相對光譜功率分布P(λ);對于物體色的測量,則是測定物體的光譜光度特性,如反射物體的光譜輻亮度因數(shù)β(λ)和光譜反射比P(λ)、透射物體的光譜透射比τ(λ)等。在測得了色刺激函數(shù)φ(λ)之后,就可以根據(jù)色度學的三個基本方程求出被測顏色的CIE三刺激值。顏色測量的方法分為目視測色和儀器測色兩
6、大類其中,儀器測色又包括分光光度法和光電積分法(也稱三刺激值法)兩種。2目視測色目視測色方法通過人眼的觀察,對顏色樣品與標準顏色的差別進行直接的視覺比較,要求操作人員具有豐富的顏色觀察經(jīng)驗和敏銳的判斷力。即便如此,在其測色結(jié)果中仍不可避免地包含了一些人為的主觀因素,而且工作效率很低。在進行目視測色時,首先要確定標準的照明和觀察條件,該條件要必須能在較長的時間內(nèi)保持穩(wěn)定。因此,通常需要采用光暗室(如標準燈箱),并且光暗室的光譜功率分布和照度應(yīng)該正好與樣品需要的照明條件一致。周圍場(surround)指的是光暗室的內(nèi)壁,其應(yīng)該是無光澤和中性的,而且其特
7、定的明度取決于被模擬的照明環(huán)境。大多數(shù)光暗室的明度L在60-70,由此獲得了定向與漫射的組合照明,以便觀察被測物體顏色的差異。如果待測物體不是高光澤材料,最好不要改變周圍場的特征。當對高光澤材料進行評估時,光暗室的背景應(yīng)該涂成黑色,或采用黑色的天鵝絨進行覆蓋,這樣可以消除由鏡面反射導致的光暗室背景的圖像。背景(background)指的是樣品放置其上的表面,一般大多指光暗室的底面。如果目視測量的目的是評估色表,那么背景應(yīng)該是無光澤的,并且具有中等明度(L=50)。被測顏色樣品的尺寸應(yīng)該保持一致,并且樣品的尺寸越大,其目視測量的精確度也越高。一般,樣
8、品至少應(yīng)有13cm2大小。如果達不到這種尺寸要求,那么在使用小一些的樣品時,觀察者應(yīng)該在視角不小于2°的距離外觀察樣品。如