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返回列表 来源: 发布日期:2020-09-18

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  一、色光加色法
  根据常识我们知道,人眼所看到的白光是红、绿、蓝三原色光拟适当的比例合成的。假如用红、绿、蓝三束三原色光部分重叠地投射到屏幕上时,我们会看到,在蓝光与绿色重叠的部位是青色;蓝光与红光重叠的部位是品红色;红光与绿光混合重叠之处是黄色。这里可以用红光和绿光混合重叠之处是黄色。这里可以用红光和绿光的混合来说明色光加色法的原理
  我们采用两个色光,一个是通过绿滤色片中的绿光,一个是通过红滤色片后得到的红光,将这两个色光混合,能够获得黄色的感觉。这是因为眼睛中感红和感绿的系统受到了同样的刺激而感到黄色。可见,不但特定波长段的单色光刺激感色系统会产生黄色的感觉。感红和感绿系统的刺激值粗略相等也能够产生黄色的感觉。这就是色光加色原理在人的视觉上的显现。
  色料减色法
  在白炽灯上加上红色的透明纸,灯光便成了红色,好象红色的透明纸给白色的灯光加上一种颜色,实际上恰好相反。我们已知道只有当人的视网膜上三种感色细胞同时受到等量而又较强的刺激时才有白色的感觉,白光是多种色光的复合。这里红色透明纸吸收了白光中的其它色光而只透过红光,给人的感觉。如果用黄滤色片把红透明纸换下来,则不仅透射过红光、也透过绿光,使视网膜上的感红色细胞和感绿色细胞同时受到刺激,因而有黄色的感觉。这可以说是白光中减去了蓝光而剩下红光和绿光而产生黄色的感觉。这种从白光(或复合光)中减去一种或几种色光而得到另一种色光的效应叫减色效应也色料减色法。
  如果把红、绿、黄三个滤色片相叠放于一个白光源之上时,就没有光线通过了。因为滤色片滤去光的波长范围是互不相干的,也就是说没有一个滤色片能透射过另两个滤色片能透射过的光。而用青、品红和黄滤色片进行同样的操作,情况就有些不同了。因为第每个滤色片通过的是光谱中三分之二的色光,如果两两重叠在同一个光源上可以产生其它的颜色(如下图)。任意两个滤色片混合减色后通过的光是色光三原色之一。例如,青滤色片从白光减去红光,品红滤色片减去绿光,当两种滤色片相叠之后,只剩下蓝光。如果把三个滤色片都重叠在一起,则黄滤色片又减去蓝光,所有的光都被减去了。
  滤色片色示意图
  适当的青、品红和黄色的颜料两两等量混合,其成色情况和滤色片成分情况是类似的。例如青色颜料和黄色颜料混合产生绿色,青滤色片和黄滤色片重叠也产生绿色(如下图)。减色法成色的实质是颜料或其它带色物质将白光光谱中的某些色光有选择地吸收掉了,造成了从白光中减去某些色光的效果,人眼所观视到的颜色正是白光中减去某些色光之后所剩的色光。被减去的色光和剩余的色光互为补色。
  减色法说明了白光是产生颜色的根源,一切颜色都包含在白之内。
  用于减色法成色的三种原色称为减色法三原色,这三种原色应该具有其中两种无论以什么样的比例混合都不能产生第三种原色的性质。混合后能够产生最多的颜色的三个原色应是青、品红和黄色。它们的每一个颜色应能减去白光中的三分之一色光,相应地反射和透射三分之二的色光。习惯上也常把色料减色法的原色品红叫作减绿色,黄色叫作减蓝色,青色叫作减红色。因为减色三原色的每一种都相当于白光中减去一个光谱色光后的色彩,并且这种名称和加色法三原色的名称都能相对应。
  减色法三原色和加色法三原色互为补色,即青和红互为补色、品红和绿互为补色、黄和蓝互为补色。
  二、照相分色和彩色印刷的基本原理
  根据色光加色法原理可知,色光的混合有两种形式,一种是两种不同波长的色光以相同的比例混合,两种色光混合后产生另一种色光。另一种是以不同的比例混合,这样用红光、蓝光和绿光以不同的比例进行混合,几乎能产生出所有的颜色,甚至产生出光谱中所不存在的红色。但光谱色和那些非常纯的色光只能近似再现出来。
  能以不同比例在视觉中构成各种颜色,而又非其它两个原色光所混合出来的色光称为原色光。色光三原色是红、绿、蓝三种色光。国际标准照明委员会(CIE)1931年规定这三种色光的波长是:
  红色光 700nm
  绿色光 546.1nm
  蓝色光 435.8nm
  利用自然界中各种颜色都能由这三种原色光按一定比例混合而成这一现象,可以用摄影的方法分别记录下原来物体表面颜色中所包含的三种原色光的比例,也可以把这三个记录结果合成原来的颜色,这就是照相分色和彩色印刷的原理。
  三、颜色混合定律
  人的视觉器官具有合成的本领,当人眼视网膜上三种感色细胞分别受到等量或不等量的刺激时,在大脑中就产生颜色的感觉。当两种或两种以上的色光以不同形式同时作用,或在极短时间内交替连续作用,刺激人的视觉器官时,都会使人的视觉神经产生另一种颜色。
  当两种色光以等量混合时,其成色情况如下(见加减三原色图):
  红光+绿光=黄光
  绿光+蓝光=青光
  红光+蓝光=品红光
  红光+绿光+蓝光=白光
  当两种光不等量混合时,又可以得到别的颜色的光,改变两种原色光或三种原色光混合的比例,可以得到多种不同颜色的光。
  从加减三原色图还可以看到:
  红光+青光=白光
  绿光+品红光=白光
  蓝光+黄光=白光
  把相加混合后能生成白光的两种色光称为补色光,或叫余色光。因此,红光与青光互为补色光,绿光与品红光互为补色光,蓝色与黄光互为补色光。
  互为补色的要求相当严格,例如波长为700nm的红色光的补色度为波长495.5nm,而波长为650nm的红色光的补色应为495.3nm的。
  另外,当两种色光给人的色觉完全相同时,并不表示该两色的光谱成分完全相同。例如,波长为610nm的色光是橙色光,用波长为590nm和630nm的色光混合而成的也是色光,这两种色光给的的色觉是完全一样的,但一个是单色光,一个是复色光。这两种色光在印刷业中可以互相替代,因为它可以取得同样的颜色视觉效果。色光相加后的复色光的明度是各单色光明度之和。
  根据这些现象格拉斯曼(Grassmann)提出了颜色混合定律,有如下几条:
  1、人的视觉只能分辨颜色的色相、明度、彩度这三种变化。
  2、由两个成分组成的混合色中,只要有一个成分连续变化,则混合色也发生连续变化。
  由此导出两个定律:
  补色律:每个颜色光都有其相应的补色光。如果某一色光与其相应的补色光以适当的比例混合,可以获得白色或灰色;如果两者按其它比例混合,便产生比重大的那种色光的非饱和色。
  中间色律:任何两个非补色光混合便产生中间色,其色相决定于这两种颜色的相对比例,其彩度决定于这两种颜色在色相顺序上的远近。
  3、颜色外貌相同的光,不管它们的光谱组成是否相同,在颜色混合中具有相同的效果,即凡是在视觉上相同的颜色都是等效的。由此导出代替律。
  代替律:相似色混合后仍然是相似的,即如果颜色A和颜色B的视觉效果是相同的,并且颜色C和颜色D的视觉效果也是相同的,则:
  颜色A+颜色C=颜色B+颜色D
  根据代替律,可以利用颜色混合的方法来产生或代替各种颜色。
  4、混合色光的明度等于组成混合色各颜色光的明度之总和。这一定律为明度相加定律。

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