彩色电视色度学基础

第1章 彩色与视觉特性
1.1 光的性质
1.2 人眼的视觉特性
1.3 色度学
1.1.1 可见光谱
光是一种电磁辐射。 电磁辐射的波长范围很宽， 按波长从长到短的顺序排列， 依次是无线电波、 红外线、 可见光、 紫外线、 X射线和宇宙射线等。 图1-1是电磁波按波长的顺序排列的电磁波谱。
    波长在380～780 nm范围内的电磁波能够使人眼产生颜色感觉， 称为可见光。 可见光在整个电磁波谱中只占极小的一段。 可见光谱的波长由780 nm向380 nm变化时， 人眼产生的颜色感觉依次是红、 橙、 黄、 绿、 青、 蓝、 紫7色。 一定波长的光谱呈现的颜色称为光谱色。太阳光包含全部可见光谱， 给人以白色感觉。
            光谱完全不同的光， 人眼有时会有相同的色感。 用波长540 nm的绿光和700 nm的红光按一定比例混合可以使人眼得到580 nm黄光的色感。 这种由不同光谱混合出相同色光的现象叫同色异谱。
    1.1.2 物体的颜色
            物体分为发光体和不发光体。 发光体的颜色由它本身发出的光谱所确定， 如白炽灯发黄和荧光灯发白， 各自有其特定的光谱色。
            不发光体的颜色与照射光的光谱和不发光体对照射光的反射、 透射特性有关。 红旗反射太阳光中的红色光、 吸收其他颜色的光而呈红色； 绿叶反射绿色的光、 吸收其他颜色的光而呈绿色； 白纸反射全部太阳光而呈白色； 黑板能吸收全部太阳光而呈黑色。 绿叶拿到暗室的红光下观察成了黑色， 这是因为红光源中没有绿光成分， 树叶吸收了全部红光而呈黑色。
   1.1.3 标准光源
            在彩色电视系统中， 用标准白光作为照明光源。 为了便于对标准白光进行比较和计算， 用绝对黑体的辐射温度——色温表示光源的光谱性能。
            绝对黑体也称全辐射体， 是指不反射、 不透射， 完全吸收入射辐射的物体。 它对所有波长辐射的吸收系数均为1。 绝对黑体在自然界是不存在的， 其实验模型是一个中空的、 内壁涂黑的球体， 在其上面开了一个小孔， 进入小孔的光辐射经内壁多次反射、 吸收， 已不能再逸出到外面， 这个小孔就相当于绝对黑体。
            绝对黑体所辐射的光谱与它的温度密切相关。 绝对黑体的温度越高， 辐射的光谱中蓝色成分越多， 红色成分越少。 光源的色温是这样定义的： 光源的可见光谱与某温度的绝对黑体辐射的可见光谱相同或相近时， 绝对黑体的温度称为该光源的色温， 单位以绝对温度开氏度(K)表示。 色温与光源的实际温度无关， 彩色电视机荧光屏的实际温度为常温， 而其白场色温是6500K。