色光加色法

2022-11-24 00:03:09 字數 2595 閱讀 4727

色彩的混合理論

紅(r)、綠(g)、藍(b)

(一)、色光三原色的確定

三原色的本質是三原色具有獨立性,三原色中任何一色都不能用其餘兩種色彩合成。另外,三原色具有最大的混合色域,其它色彩可由三原色按一定的比例混合出來,並且混合後得到的顏色數目最多。

在色彩感覺形成的過程中,光源色與光源、眼睛和大腦三個要素有關,因此對於色光三原色的選擇,涉及到光源的波長及能量﹑人眼的光譜響應區間等因素。從能量的觀點來看,色光混合是亮度的疊加,混合後的色光必然要亮於混合前的各個色光,只有明亮度低的色光作為原色才能混合出數目比較多的色彩,否則,用明亮度高的色光作為原色,其相加則更亮,這樣就永遠不能混合出那些明亮度低的色光。同時,三原色應具有獨立性,三原色不能集中在可見光光譜的某一段區域內,否則,不僅不能混合出其它區域的色光,而且所選的原色也可能由其它兩色混合得到,失去其獨立性,而不是真正的原色。

在白光的色散試驗中,我們可以觀察到紅、綠、藍三色比較均勻地分布在整個可見光譜上,而且佔據較寬的區域。如果適當地轉動三稜鏡,使光譜有寬變窄,就會發現:其中色光所佔據的區域有所改變。

在變窄的光譜上,紅(r)、綠(g)、藍(b)三色光的顏色最顯著,其餘色光顏色逐漸減退,有的差不多已消失。得到的這三種色光的波長範圍分別為:r(600~700nm),g(500~570nm),b(400~470nm)。

在色彩學中,一般將整個可見光譜分成藍光區,綠光區和紅光區進行研究。

當用紅光、綠光、藍光三色光進行混合時,可分別得到黃光、青光和品紅光。品紅光是光譜上沒有的,我們稱之為譜外色。如果我們將此三色光等比例混合,可得到白光;而將此三色光以不同比例混合,就可得到多種不同色光。

  從人的視覺生理特性來看,人眼的視網膜上有三種感色視錐細胞--感紅細胞、感綠細胞、感藍細胞,這三種細胞分別對紅光、綠光、藍光敏感。當其中一種感色細胞受到較強的刺激,就會引起該感色細胞的興奮,則產生該色彩的感覺。人眼的三種感色細胞,具有合色的能力。

當一複色光刺激人眼時,人眼感色細胞可將其分解為紅、綠、藍三種單色光,然後混合成一種顏色。正是由於這種合色能力,我們才能識別除紅、綠、藍三色之外的更大範圍的顏色。

綜上所述,我們可以確定:色光中存在三種最基本的色光,它們的顏色分別為紅色、綠色和藍色。這三種色光既是白光分解後得到的主要色光,又是混合色光的主要成分,並且能與人眼視網膜細胞的光譜響應區間相匹配,符合人眼的視覺生理效應。

這三種色光以不同比例混合,幾乎可以得到自然界中的一切色光,混合色域最大;而且這三種色光具有獨立性,其中一種原色不能由另外的原色光混合而成,由此,我們稱紅、綠、藍為色光三原色。為了統一認識,2023年國際照明委員會(cie)規定了三原色的波長λr=700.0nm,λg=546.

1nm,λb=435.8nm。在色彩學研究中,為了便於定性分析,常將白光看成是由紅、綠、藍三原色等量相加而合成的。

自然界和現實生活中,存在很多色光混合加色現象。例如太陽初公升或將落時,一部分色光被較厚的大氣層反射到太空中,一部分色光穿透大氣層到地面,由於雲層厚度及位置不同,人們有時可以看到透射的色光,有時可以看到部分透射和反射的混合色光,使天空出現了豐富的色彩變化。

加色法實質

加色法是色光與色光混合生成新色光的呈色方法。參加混合的每一種色光都具有一定的能量,這些具有不同能量的色光混合時,可以導致混合色光能量的變化。色光直接混合時產生新色光的能量是參加混合的各色光的能量之和。

如圖2-8所示,照射面積相同的兩種色光--紅光與綠光混合,混合後的面積依然與混合前單色光的面積相同,但光的能量卻增大了,所以導致了混合後色光亮度的增加。

加色混合種類

色光混合的實現方法主要分為兩類:一類是視覺器官外的混合,另一類是視覺器官內的混合。

1、視覺器官外的加色混合視覺器官外的加色混合是指色光在進入人眼之前就已經混合成新的色光。色光的直接匹配就是視覺器官外的加色混合。光譜上各種單色光形成白光,是最典型的視覺器官外的加色混合這種加色混合的特點是:

在進入人眼之前各色光的能量就已經疊加在一起,混合色光中的各原色光對人眼的刺激是同時開始的,是色光的同時混合。

2、視覺器官內的加色混合視覺器官內的加色混合是指參加混合的各單色光,分別刺激人眼的三種感色細胞,使人產生新的綜合色彩感覺,它包括靜態混合與動態混合。

1)靜態混合靜態混合是指各種顏色處於靜態時,反射的色光同時刺激人眼而產生的混合,如細小色點的並列與各單色細線的縱橫交錯,所形成的顏色混合,均屬靜態混合,各色反射光是同時刺激人眼的,也是色光的同時混合。

2)動態混合動態混合是指各種顏色處於動態時,反射的色光在人眼中的混合,如彩色轉盤的快速轉動,各種色塊的反射光不是同時在人眼**現,而是一種色光消失,另一種色光出現,先後交替刺激人眼的感色細胞,由於人眼的視覺暫留現象,使人產生混合色覺。

人眼之所以能夠看清乙個物體,乃是由於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,引起了視覺反應。當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,它在人眼還可以作乙個短暫停留,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,就稱為視覺暫留現象。

正因為有了這種視覺暫留現象,人們才能欣賞到電影、電視的連續畫面。視覺暫留現象是視錯覺的一種表現。

人眼的視覺暫留現象是色光動態混合呈色的生理基礎。

通常情況下,人眼可以正確地觀察及判斷外界事物的狀態,如大小、形狀、顏色等,但如果商品包裝的顏色分布太雜,顏色面積太小或多種顏色的交替速度過快,人眼的分辨能力則受到影響,就會使所觀察到的顏色與實際有所差別。