色彩及其混合

1、第四章第四章 顯示器顯示器色彩及其混合色彩及其混合陰極射線管陰極射線管CRT液晶顯示器液晶顯示器 LCD等離子顯示器等離子顯示器PDP電致發(fā)光顯示器電致發(fā)光顯示器ELD4-1 色彩及其混合色彩及其混合 一、原色理論原色理論1、三原色、三原色 本質(zhì)是三原色具有獨立性，三原色中任何一色都不能用其余兩種色彩合成。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，并且混合后得到的顏色數(shù)目最多。 2、三原色的確定三原色的確定：在白光的色散試驗中，如果適當?shù)剞D(zhuǎn)動三棱鏡，使光譜有寬變窄，就會發(fā)現(xiàn)：其中色光所占據(jù)的區(qū)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

2、著，其余色光顏色逐漸減退，有的差不多已消失。 從人的視覺生理特性來看，人眼的視網(wǎng)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(chǎn)生該色彩的感覺。人眼的三種感色細胞，具有合色的能力。當一復(fù)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，然后混合成一種顏色。 總之：色光中存在紅色、綠色和藍色三種最基本的色光，這三種色光既是白光分解后得到的主要色光，又是混合色光的主要成分，并且能與人眼視網(wǎng)膜細胞的光譜響應(yīng)區(qū)間相匹配。 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，我們

3、稱紅、綠、藍為色光三原色。為了統(tǒng)一認識，1931年國際照明委員會（CIE）規(guī)定了三原色的波長R =700.0nm, G=546.1nm，B=435.8nm。 在色彩學(xué)研究中，為了便于定性分析，常將白光看成是由紅、綠、藍三原色等量相加而合成的。3、混色理論混色理論 色彩的混合分為加法混合、減法混合和中性混合。 加法混合：加法混合：由兩種或兩種以上的色光相混合時，會同時或者在極短的時間內(nèi)連續(xù)刺激人的視覺器官，使人產(chǎn)生一種新的色彩感覺。混合色的光的總亮度等于相混各色光亮度之和 如果只通過兩種色光混合就能產(chǎn)生白色光，那么這兩種光就是互為補色互為補色。 減法混合減法混合：白色光線透過有色濾光片之后，一部

4、分光線被透射而吸收其余的光線，最后透過的光是兩次減光的結(jié)果，這樣的色彩混合稱為減法混合。減色法是指從白光或其它復(fù)色光中減某些色光而得到另一種色光刺激的色效應(yīng)。 中性混合中性混合：基于人的視覺生理特征所產(chǎn)生的視覺色彩混合，而并不變化色光或發(fā)光材料本身，混色效果的亮度既不增加也不減低，所以稱為中性混合。有兩種視覺混合方式：顏色旋轉(zhuǎn)混合和空間混合 顏色旋轉(zhuǎn)混合：把兩種或多種色并置于一個圓盤上，通過動力令其快速旋轉(zhuǎn)，而看到的新的色彩。顏色旋轉(zhuǎn)混合效果在色相方面與加法混合的規(guī)律相似，但在明度上卻是相混各色的平均值。 空間混合：將不同的顏色并置在一起，當它們在視網(wǎng)膜上的投影小到一定程度時，這些不同的顏色刺

5、激就會同時作用到視網(wǎng)膜上非常鄰近的部位的感光細胞，以致眼睛很難將它們獨立地分辨出來，就會在視覺中產(chǎn)生色彩的混合，這種混合稱空間混合。 加法混色常用的相加混色方法有以下三種： 時間混色法：將三基色按一定比例輪流投射到同一屏幕上，由于人 眼的視覺惰性，只要交替速度足夠快，產(chǎn)生的彩色視覺與三基色直 接相混時一樣。這是順序制彩色電視圖像顯示的基礎(chǔ)。 空間混色法：將三基色同時投射到彼此距離很近的點上，利用人眼 分辨力有限的特性而產(chǎn)生混色，或者使用空間坐標相同的三基色光 的同時投射產(chǎn)生合成光，這是同時制彩色電視圖像和計算機圖像的 顯示基礎(chǔ)。 生理混色法：利用兩只眼睛分別觀看兩個不同顏色的同一景象，也獲得混

6、色效果二、物體呈色機理及影響因素二、物體呈色機理及影響因素1、物體色、物體色物體對光的選擇性吸收是物體呈色的主要原因。 我們說花是紅色的，是因為它吸收了白色光中400500nm的藍色光和500600nm的綠色光，僅僅反射了600700nm的紅色光?；ū旧頉]有色彩，光才是色彩的源泉。如果紅色表面用綠光來照射，那么就呈現(xiàn)黑色，因為綠光波長的輻射能被全部吸收了，它不包含可反射的紅光波長?？梢?，物體在不同的光譜組成的光的照射下，會呈現(xiàn)出不同的色彩。只是由于它們對光譜中不同波長的光的選擇性吸收，才決定了它的顏色。2、光源色對物體顏色的影響光源色對物體顏色的影響光源所呈現(xiàn)的顏色為光源色。各種光源都有其特定

7、的光譜能量分布，可以發(fā)出不同顏色的色光。光源色是影響物體顏色的重要因素。光源色的變化，勢必影響物體的顏色。表現(xiàn)在以下幾方面： 亮度的變化亮度的變化：例如白熾燈，亮度增大時，顏色趨向于白；亮度減弱時，顏色趨向于紅。距離的變化距離的變化：光源與觀察者距離的變化，會使光源色發(fā)生改變。如白熾燈光，隨著距離的推遠，其顏色由黃逐漸向橙、橙紅、紅色變化。 傳播媒質(zhì)的變化傳播媒質(zhì)的變化， 環(huán)境色環(huán)境色對物體顏色的影響。 物體的基本顏色特征是固有色，但由于光源色與環(huán)境色的影響使物體表面的色彩豐富多變。在特定的光源與環(huán)境下物體呈現(xiàn)的顏色稱為條件色。每一物體的顏色都是物體的固有色與條件色的綜合體現(xiàn)。三、視覺生理和心

8、理規(guī)律三、視覺生理和心理規(guī)律 1、視覺調(diào)節(jié)力、視覺調(diào)節(jié)力 通過改變晶體的折射率，人眼可調(diào)節(jié)視距；依靠視細胞和瞳孔的調(diào) 節(jié)，眼睛能適應(yīng)非常寬的亮度范圍，所能感受亮度上、下限之比為 1000：1。 2、 視覺暫留性視覺暫留性 光像一旦在視網(wǎng)膜上形成， 視覺將會對這個光像的感覺維持一個有限的時間，這種生理現(xiàn)象叫做視 覺暫留性。對于中等亮度的光刺激，視覺暫留時間約為005至02 秒。視覺暫留性事實上是近代電影與電視的基礎(chǔ)，光柵掃描技術(shù)、計算機動畫設(shè)計也利用了視覺暫留 性。3、視覺銳度、視覺銳度 眼睛分辨景物細節(jié)的能力。人眼對彩色分辨率低于對亮度分辨率，而且對不同顏色構(gòu)成的彩圖細節(jié) 的分辨率也不同。 4

9、亮度辨別力亮度辨別力 人眼在比較兩個強弱不同亮度時，有較好的判斷力，對亮度變化過 程敏感。對于不同亮度的背景，人能察覺到的最小亮度差別也不同。人 眼分辨亮度的能力與背景亮度有關(guān)，也即對比靈敏度不同。5、空間頻率響應(yīng)、空間頻率響應(yīng) 在人眼視力范圍之內(nèi)，對于圖像上不同空間頻率成分具有不同的靈 敏度。實驗表明，人眼對中頻響應(yīng)較高，對高、低頻的響應(yīng)較低.6、適應(yīng)性及對比效應(yīng)、適應(yīng)性及對比效應(yīng) 人眼通過自身的適應(yīng)性調(diào)節(jié)，攝取視覺空間的信息及其變化狀態(tài)。 具體適應(yīng)性規(guī)律表現(xiàn)在：明暗條件變化下的眼適應(yīng)亮適應(yīng)(即由暗到亮 變化)時，幾秒鐘就能分辨出景象的明暗和顏色，其過程約在3分鐘內(nèi) 達到穩(wěn)定。4-2 陰極射

10、線管顯示器陰極射線管顯示器CRT 一、組成結(jié)構(gòu)一、組成結(jié)構(gòu) 二、工作原理二、工作原理 當顯象管內(nèi)部的電子槍陰極發(fā)出的電子束，經(jīng)強度控制、聚焦和加速后變成細小的電子流，再經(jīng)過偏轉(zhuǎn)線圈的作用向正確目標偏離，穿越蔭罩的小孔或柵欄，轟擊到熒光屏上的熒光粉時，熒光粉被激活，就可以發(fā)出光來。 CRT顯示器按屏幕表面曲度，可以分為球面、平面直角、柱面、平面這四種。 陰極接地，控制極G1加負幾十伏電壓，陽極加正幾千到幾萬伏電壓。為了改善聚焦特性，在陽極A與控制G1之間加一個筒形電極G2，對陽極和控制極之間的電場起隔離作用，又稱第二柵極。為了聚焦并產(chǎn)生高亮度光點，將陽極一分為二，并在中間加入一個聚焦極A1，構(gòu)成

11、具有五極的電子槍。各極對電子的會聚控制類似透鏡對光線的作用，稱電子透鏡。三、彩色三、彩色CRT 組成：三個電子槍、蔭罩板、彩色熒光屏，蔭罩板是為了使三個電子束準確擊中各自的熒光體。 蔭罩板與熒光屏間距小于1mm，形狀與熒光體涂成的形狀一致，通常有點狀、短條狀、長條狀。四、四、CRT的技術(shù)術(shù)語的技術(shù)術(shù)語 1、尺寸、尺寸 : 顯象管對角線長度。一般CRT顯示器在規(guī)格中所標示的尺寸小于使用者實際所能看到的畫面，因為要扣除顯象管邊緣的尺寸約小1吋左 右，以17吋顯示器為例，可視范圍大約在15.816.1吋之間。 而LCD顯示器所標示的尺寸，一般是實際尺寸。2、點距點距 : 點距的定義是指兩個同色熒光體

12、之中心點間的距離。這個數(shù)字越小所表現(xiàn)出的畫質(zhì)就越細膩。 CRT顯示器的常見點距約等于0.27mm 。3、像素：像素：一幅畫面是由一個個 微小的點構(gòu)成的，稱為像素。黑白圖象的每一個像素僅包含一個熒光體，而彩色圖象的每一個像素包含一個紅色，綠色，蘭色的熒光體。4、行頻：、行頻：又叫水平刷新頻率，是電子槍每秒在屏幕上掃描過的水平線條數(shù)，以KHz為單位。5、隔行掃描：、隔行掃描：指電子束在掃描形成畫面時，先掃奇數(shù)線條，再掃偶數(shù)線條，這種電子 槍的掃描方式畫面較會閃爍，眼睛也容易疲勞，電視機的畫面便是此種掃描方式。6、逐行掃描：、逐行掃描：指電子槍以連續(xù)的方式掃描顯示器而形成整個畫面，比隔行掃描要好?，F(xiàn)在的顯示器基本上都是此類。7、場頻：場頻： 又叫垂直刷新頻率，是每秒鐘屏幕重復(fù)繪制顯示畫面的次數(shù)，以Hz為單位。通常85Hz的垂直刷新頻率不易被人眼所察覺，100Hz更能很好保護視力。8、分辨率：、分辨率： 定義顯示器畫面解析度的標準，由每幀畫面的像素個數(shù)決定，以水平顯示的像素個數(shù)水平掃描線