1.5色彩的基本知識(shí)剖析

色彩的基本知識(shí)測(cè)繪學(xué)院遙感系主要內(nèi)容人眼結(jié)構(gòu)與彩色視覺原理物體的顏色與色溫彩色三要素三原色與三間色彩色的相加與相減多層彩色負(fù)片的一般結(jié)構(gòu)彩色攝影的處理過程彩色攝影的幾個(gè)相關(guān)概念人眼結(jié)構(gòu)與彩色視覺原理1、人眼結(jié)構(gòu)視神經(jīng)視軸鞏膜脈絡(luò)膜盲斑網(wǎng)膜窩韌帶水晶體彩簾角膜人眼解剖圖2、人眼視覺人眼視網(wǎng)膜兩種感光細(xì)胞－－視覺的二重性柱體細(xì)胞：細(xì)而長，感光靈敏，不能感色－－暗視覺錐體細(xì)胞：短而粗，感光不靈敏，能感色－－明視覺錐體細(xì)胞的分類： 感藍(lán)單元：對(duì)藍(lán)光〔400－500nm〕最敏感 感綠單元：對(duì)綠光〔500－600nm〕最敏感 感紅單元：對(duì)紅光〔600－700nm〕最敏感人眼結(jié)構(gòu)與彩色視覺原理

3、三色視覺理論

三類感色單元受到同等程度的刺激時(shí)，得到消色的感覺，并且隨著刺激程度的不同，得到的感覺也不同。 三類感色單元受到不同程度的刺激時(shí)，得到彩色感覺，具體色感取決于各感色單元所受的刺激量。人眼結(jié)構(gòu)與彩色視覺原理1、物體的顏色發(fā)光體本身能發(fā)光的物體顏色取決于它本身所發(fā)射的光譜成分。非發(fā)光體本身不能發(fā)光的物體顏色取決于它對(duì)光的吸收、反射〔或透射〕特性，以及照射它的光源光譜成分。物體顏色與色溫非發(fā)光體非選擇性反射：對(duì)白光中所有光譜成分的光線具有同樣的反射能力。選擇性反射：反射率隨波長變化的反射。結(jié)論：非發(fā)光體對(duì)不同光譜的光線只有固定的吸收、反射或透射的光學(xué)特性，而沒有固定不變的顏色。物體顏色與色溫2、色溫不同的光源有不同的光譜成份。光源發(fā)出的光譜分布與某一溫度下的絕對(duì)黑體的光譜分布相同，此時(shí)的絕對(duì)黑體溫度稱為光源的色溫。物體顏色與色溫當(dāng)黑體受到的熱力相當(dāng)于500—550℃時(shí)，就會(huì)變成暗紅色，到達(dá)1050－1150℃時(shí)，就變成黃色，溫度繼續(xù)升高會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。光源的顏色成分是與該黑體所受的熱力溫度是相對(duì)應(yīng)的，任何光線的色溫是相當(dāng)于上述黑體散發(fā)出同樣顏色時(shí)所受到的“溫度〞，這個(gè)溫度就用來表示某種色光的特性以區(qū)別其它，這就是色溫。在常溫下把一塊理想的純黑色金屬物質(zhì)加熱，隨著溫度不斷上升物體會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色，人們把呈現(xiàn)不同顏色下的溫度叫色溫。2、色溫色調(diào)hue指不同顏色之間的主要區(qū)別，也就是各種顏色的名稱，取決于投射到人眼的光線的光譜成分。明度lightness指同一色別的顏色所輻射的能量強(qiáng)弱不同而使人眼感覺到的的差異，取決于人眼感覺的輻射能的量。飽和度saturation指色彩的鮮艷程度。表示色別與明度相同時(shí)色彩之間的差異程度，取決于顏色中所含彩色成分與消色成分的比例。彩色三要素三原色與三間色1、三原色光 等量的紅色光、綠色光、藍(lán)色光相加產(chǎn)生白光。 紅光＋綠光＋藍(lán)光＝白光 紅、綠、藍(lán)光不等量相加便產(chǎn)生其它色光。 所有色光都可以由紅、綠、藍(lán)光按不同比例混合而成，攝影中稱這三種光為三原色光。2、三間色光 任何兩種色光相加如能產(chǎn)生白光，那么這兩種色光就互為互補(bǔ)色光。三原色光的互補(bǔ)色光在攝影中稱為三間色光。 紅光＋青光＝白光 綠光＋品紅＝白光 藍(lán)光＋黃光＝白光六星圖紅品紅藍(lán)綠黃青1、顏色的相加利用原色的相加混合以取得彩色影像的方法叫加色法。三種原色光等量混合得白光。兩種非互補(bǔ)色光混合產(chǎn)生兩者的中間色。顏色的相加與相減2、顏色的相減利用白光減去相應(yīng)補(bǔ)色的方法來獲得彩色影像的方法稱為減色法。實(shí)現(xiàn)途徑：濾色片顏色的相加與相減多層彩色負(fù)片的一般結(jié)構(gòu)產(chǎn)品紅成色劑黃色濾光層產(chǎn)黃成色劑保護(hù)層產(chǎn)青成色劑底層片基防光暈層感藍(lán)層感綠層感紅層隔層色盲乳劑正色乳劑全色乳劑彩色攝影處理過程彩色顯影曝光后的鹵化銀+彩色顯影劑=銀〔黑色銀影〕+彩色顯影劑氧化物；彩色顯影劑氧化物+成色劑=染料〔彩色影像〕漂白：將已復(fù)原的銀影和黃色濾光層中的膠態(tài)銀化為能溶于大蘇打的銀鹽。定影：溶去彩色片上未被復(fù)原的鹵化銀和漂白中形成的漂白銀以及黃色濾光層所形成的亞鐵氰化銀，僅留下由染料組成的彩色影像。水洗晾干彩色攝影的相關(guān)概念負(fù)片、正片、反轉(zhuǎn)片白平衡“負(fù)片〞是經(jīng)曝光和顯影加工后得到的影像，其明暗與被攝體相反，其色彩為被攝體的補(bǔ)色?！柏?fù)片〞需要經(jīng)過印放在照片上才能復(fù)原為正像。簡單地說，拍攝的膠片沖洗出來以后，所看到的影像是反色的影像，需要經(jīng)過擴(kuò)印或放大成照片才能變成與所拍攝景物相同色彩的影像?！罢暿怯糜谄渌灼稗D(zhuǎn)印——沖洗〞后得到的正像；正片〞類似于相紙，只是相紙的基體材料是不透明的紙基，而“正片〞的基體是透明的聚脂纖維、醋酸纖維?！胺崔D(zhuǎn)片〞是通過“拍攝——沖洗〞自身直接得到正像。膠片上的顏色與實(shí)際所攝景物是顏色是一致的，可通過幻燈機(jī)放映出所拍攝的效果。在實(shí)際拍攝過程中，使用“反轉(zhuǎn)片〞要比使用“負(fù)片〞的要求少。因?yàn)槭褂谩胺崔D(zhuǎn)片〞時(shí)所用的曝光數(shù)據(jù)一定要正確，否那么無法彌補(bǔ)；但使用“負(fù)片〞時(shí)，只要其曝光的數(shù)據(jù)不超過膠片的寬容度，就可以在擴(kuò)印或放大時(shí)進(jìn)行色彩校正。所以常常稱“反轉(zhuǎn)片〞為專業(yè)膠卷。由于“反轉(zhuǎn)片〞屬于專業(yè)膠片，所因而肯定比“負(fù)片〞貴。所謂白平衡〔英文名稱為WhiteBalance〕，就是數(shù)碼相機(jī)對(duì)白色物體的復(fù)原。當(dāng)我們用肉眼觀看這大千世界時(shí)，在不同的光線下，對(duì)相同的顏色的感覺根本是相同的，比方在早晨旭日初升時(shí)，我們看一個(gè)白色的物體，感到它是白的；而我們?cè)谝雇砘璋档臒艄庀?，看到的白色物體，感到它仍然是白的。這是由于人類從出生以后的成長過程中，人的大腦已經(jīng)對(duì)不同光線下的物體的彩色復(fù)原有了適應(yīng)性。但是，作為數(shù)碼相機(jī)，可沒有人眼的適應(yīng)性，在不同的光線下，由于CCD輸出的不平衡性，造成數(shù)碼相機(jī)彩色復(fù)原失真。一般情況下，我們習(xí)慣性地認(rèn)為太陽光是白色的，直射日光的色溫是5200K左右，白熾燈的色溫是3000K左右。用傳統(tǒng)相機(jī)的日光片拍攝時(shí)，白熾燈光由于色溫太低，所以偏黃偏紅。所以通常現(xiàn)場(chǎng)光線的色溫低于相機(jī)設(shè)定的色溫時(shí)，往往偏黃偏紅，現(xiàn)場(chǎng)光線的色溫高于相機(jī)設(shè)定時(shí)，就會(huì)偏藍(lán)。

傳統(tǒng)膠片機(jī)相拍攝時(shí)，色溫問題不容易掌握，通常用不同類型的膠片來解決。例如有日光型、燈光型膠片之分，或者用轉(zhuǎn)換多種色溫濾鏡的方法來調(diào)整，操作起來較麻煩。數(shù)碼相機(jī)的白平衡裝置就是根據(jù)色溫的不同，調(diào)節(jié)感光材料〔CCD〕的各個(gè)色彩應(yīng)強(qiáng)度，使色彩平衡。由于白色的物體在不同的光照下人眼也能把它確認(rèn)為白色，所以，白色就作為確認(rèn)其他色彩是否平衡的標(biāo)準(zhǔn)，或者是說當(dāng)白色正確地反映成白色時(shí)，其他的色彩也就正確了，平衡了。這就是白平衡的含義。

數(shù)碼相機(jī)就是預(yù)設(shè)了幾種光源的色溫，來適應(yīng)不同的光源要求。一般家用數(shù)碼相機(jī)有白熾燈〔約3000K色溫〕、熒光燈〔4200K色溫〕、直射日光〔約5200K色溫〕、閃光燈〔約5400K色溫〕、多云〔約6000K色溫〕、陰影〔約8000K色溫〕幾種模式。當(dāng)我們?cè)谂臄z的時(shí)候，只要設(shè)定在相應(yīng)的白平衡位置，就可以得到自然色彩的準(zhǔn)確復(fù)原。而且一般數(shù)碼相機(jī)還有自動(dòng)白平衡設(shè)置，可以適應(yīng)大局部光源