彩混合原理(加法与减法)

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1、彩混合原理颜模型颜模型简介RGB 颜模型RGB 颜模型是最佳的彩模式，可以提供全屏幕的 24bit 的颜范围，即真彩显示。但是，如果将 RGB 模式用于打印就不是最佳的了，会损失一部分亮度，比较鲜艳的彩肯定会失真的。CMYK 颜模型CMYK(cyan,magenta,yellow)颜空间应用于印刷工业,印刷业通过青(C)、品(M)、黄(Y)三原油墨的不同 网点面积率的叠印来表现丰富多彩的颜和阶调，这便是三原的 CMY颜空间。实际印刷中，一般采用青 (C)、品(M) 、黄(Y) 、黑(BK)四印刷，在印刷的中间调至暗调增加黑版。当红绿蓝三原被混合时，会产生 白，但是当混合蓝绿、紫红和黄三原时会产

2、生黑。既然实际用的墨水并不会产生纯正的颜， 黑是包括在分开的颜，而这模型称之为 CMYK。CMYK 颜空间是和设备或者是印刷过程相关的，则工艺方法、 油墨的特性、纸张的特性等，不同的条件有不同的印刷结果。所以 CMYK 颜空间称为与设备有关的表空间。 而且，CMYK 具有多值性，也就是说对同一种具有相同绝对度的颜，在相同的印刷过程前提下，可以用分种 CMYK 数字组合来表示和印刷出来。这种特性给颜管理带来了很多麻烦，同样也给控制带来了很多的灵活性。 在印刷过程中，必然要经过一个分的过程，所谓分就是将计算机中使 用的 RGB 颜转换成印刷使用的 CMYK 颜。在转换过程中存在着两个复杂的问题，其

3、一是这两个颜空间在表现颜的范围上不完全一样，RGB 的 域较大而 CMYK 则较小，因此就要进行域压缩；其二是这两个颜都是和具体的设备相关的，颜本身没有 绝对性。因此就需要通过一个与设备无关的颜空间来进行转换，即可以通过以上介绍的 XYZ 或 LAB 空间来 进行转换。Lab 颜模型Lab 颜模型是有国际照明委员会（CIE）于 1976 年公布的一种颜模型，Lab 颜模型弥补了 RGB 和 CMYK 两种彩模式的不足。Lab 颜模型由三个要素组成，一个要素是亮度（L） ，a 和 b 是两个颜通道。a 包括的颜是从深绿（低亮度值）到灰（中亮度值）再到亮粉红（高亮度值） ；b 是从亮蓝（底亮度值）

4、到灰（中亮度值）再到黄（高亮度值） 。因此，这种颜混合后将产生具有明亮效果的彩。HSI 颜模型HSI Hue-Saturation-Intensity(Lightness),HSI 或 HSL颜模型用 H、S、I 三参数描述颜特性，其中 H 定义颜的波长，称为调； S 表示颜的深浅程度，称为饱和度；I表示强度或亮度HSV 颜模型HSV(hue,saturation,value 颜模型所代表的颜域是 CIE 度的一个子集，这个 模型中饱和度为百分之百的颜，其纯度一般小于百分之百。画家用改变浓和 深的方法从某种纯获得不同调的颜，在一种纯中加入白以改变浓，加入黑以改变深，同时 加入不同比例的白，黑即

5、可获得各种不同的调。HSL 颜模型HSL(hue,saturation,lightness)颜空间，这个颜空间都是用户台式机形程序的颜表示。 HSB 颜模型HSB(hue,saturation,brightness)颜空间，这个颜空间都是用户台式机形程序的颜表示。Ycc 颜模型 柯达发明的颜空间,由于 PhotoCd 在存储像的时候要经过一种模式压缩，所以 PhotoCd 采用了 Ycc 颜空间， Ycc 空间将亮度作由它的主要组件，具有两个 单独的颜通道，采用 Ycc 颜空间 来保存像，可以节约存储空间。 XYZ 颜模型 国际照明委员会(CIE)在进行了大量正常人视觉测量和统计,1931 年

6、建立了标准度观察者， 从而奠定了现代 CIE 标准度学的定量基础。由于标准度观察者 用来标定光谱时出现负 刺激值，计算不便，也不易理解，因此 1931 年 CIE 在 RGB 系统基础上，改用三个假想的原X、Y、 Z 建立了一个新的度系统。将它匹配等能光谱的三刺激值，定名为CIE1931 标准度观察者光谱三刺激值，简称为CIE1931 标准度观察者 。这一系统叫做CIE1931 标准度系统或称为 2 视场 XYZ 度系统 。CIEXYZ 颜空间稍加变换就可得到 Yxy 彩空间，其中 Y 取三刺激值中 Y 的值，表示亮度，x、y 反映颜的度特性。定义如下：在彩管理中，选择与设备无关的颜空间是十分

7、重要的，与设备无关的颜空间由国际照明委员会(CIE)制定，包括 CIEXYZ 和 CIELAB 两个标准。它们包含了人眼所能辨别的全部颜。而且，CIEYxy 测制的建立给定量的确定颜创造了条件。但是，在这一空间中，两种不同颜之间的距离值并不能正确地反映人们彩感觉差别的大小，也就是说在 CIEYxy厦中，在不同的位置不同方向上颜的宽容量是不同的，这就是 Yxy 颜空间 的不均匀性。这一缺陷的存在，使得在 Yxy 及 XYZ 空间不能直观地评价颜。YUV 颜模型 在现代彩电视系统中，通常采用三管彩摄像机或彩 CCD(点耦合器件)摄像机，它把摄得的彩像 信号，经分、分别放大校正得到 RGB，再经过矩

8、阵变换电路得到亮度信号 Y 和两个差信号 RY、BY ， 最后发送端将亮度和差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这就是我们常用的 YUV 彩空间。 采用 YUV 彩空间的重要性是它的亮度信号 Y 和度信号 U、V 是分离的。如果只有 Y 信号分量而没有 U、V 分量， 那么这样表示的就是黑白灰度。彩电视采用 YUV 空间正是为了用亮度信号 Y 解决彩电视机与黑白电视机 的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩信号。根据美国国家电视制式委员会，NTSC 制式的标准，当白光的 亮度用 Y 来表示时，它和红、绿、蓝三光的关系可用如下式的方程描述：Y=0.3R+0.59G+0.11B 这就是常用 的

9、亮度公式。差 U、V 是由 B Y、R Y 按不同比例压缩而成的。如果要由 YUV 空间转化成 RGB 空间，只要进行 相反的逆运算即可。与 YUV 彩空间类似的还有 Lab 彩空间，它也是用亮度和差来描述彩分量，其中 L 为 亮度、 a 和 b 分别为各差分量。尽管颜模型有许多许多种类，但我们只讨论常用的三种颜模型：RGB 颜模型、CMYK 颜模型和 Lab 彩模型。为了能较好的理解各类颜模型。下面我们将对相关的一些基本概念作一下讨论。1、什么是颜的本质？要回答颜的本质是什么，我们们首先要弄清什么是光的本质。我们不想来详细讨论物理学中光的波粒二象性，只想简单地讨论一下与颜有关的内容。光的本质

10、是电磁波。电磁波由于波长的不同可分为通讯波、红外线、可见光、紫外线、X 线、 r 线和宇宙线等。其中波长为 380780nm 的电磁波为可见光。可见光透过三棱镜可以呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜组成的光谱。红光波最长，640 780nm；紫光波最短，380430nm 在真空中：红光：770 640 nm橙黄光：640 580 nm绿光：580 495 nm蓝靛光：495 440 nm紫光：440 400 nm波长是连续变化的,你可以找个光谱来看看波长为 380780nm 的电磁波为可见光。可见光透过三棱镜可以呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜组成的光谱。首先，我们之所以能看到各种物

11、体，是因为光的反射。光射到物体上然后发出反射光，反射光再射到人的眼睛里，人就看到物体了。在一般情况下，入射光都是由光源发出的包含各种颜的自然光，当这些光射到不同的物体上，物体对光的吸收和反射情况并不都相同，于是出现了颜的差异。我们看到物体呈现白，是因为物体将射到它上面的所有光都反射了，这些光叠加在一起是白的，又射到我们眼睛里，所以我们说，这个物体是白的。而看到物体呈现黑也是一样的道理，只是黑正好相反，物体将射到它上的所有光都吸收了，我们看不到从它上发出的任何反射光，所以认为它是黑。举个例子说吧：一个红的西红柿，如果放在蓝光下，会是什么颜呢？也许有的人会认为是红光和蓝光叠加在一起成的颜，其实并不

12、是，西红柿这时会呈现黑。我们平时看到它是红，是因为它只反射红光，而其他光则都被吸收了（包括蓝光） ，那么放在蓝光下，西红柿将会把蓝光吸收，就不再反射出任何光了，所以呈现黑。其他的，物体呈现的各种颜都是这样的道理。 至于颜的本质是什么，既然光的本质是电磁波，那么颜的本质则是：该种（类）颜特定波长的电磁波。2彩的属性（明度、相、纯度） ，明度：谈到明度，宜从无彩人手，因为无彩只有一维，好辩的多。最亮是白，最暗是黑。以及黑白之间不同程度的灰，都具有明暗强度的表现。若按一定的间隔划分，就构成明暗尺度。有彩即靠自身所具有的明度值，也靠加减灰、白调来调节明暗。相：有彩就是包含了彩调，即红、黄、蓝等几个族，

13、这些族便叫相。最初的基本相为：红、橙、黄、绿、蓝、紫。在各中间加插一两个中间，其头尾相，按光谱顺序为：红、橙红、黄橙、黄、黄绿、绿、绿蓝、蓝绿、蓝、蓝紫、紫、红紫十二基本相。纯度（彩度）：也叫饱和度，指彩的鲜艳程度。原最纯，颜的混合越多则纯度逐渐减低。如某一鲜亮的颜，加入了白或者黑，使得它的纯度低，颜趋于柔和、沉稳。常用颜模型1 加 法 三 原 加法又称为 RGB 颜模型。为了能较直观地说明加法与减法的区别及其颜的合成原理，我们需要使用一些专业盘作为互助工具。我们可将上理解为由三束光红（R） 、绿（G） 、蓝（B）分别射在银幕上，当我们将这三束不同颜的光束慢慢移动，使其如下所示重叠。结果我们发

14、现有下列组合现象产生：蓝（B ）+ 绿（G）= 青（C）绿（G）+ 红（ R）= 黄（ Y）红（R）+ 蓝（ B）+ 品（M） （又称：洋红）蓝（B ）+ 绿（G）+ 红（R）= 白加法就是把不同彩的光混合投射在一起，生成新的光，这种配的过程（或方式），所以也称光混合。也可理解为：两种光叠加，亮度增加者为加法。加法三原(光的三原)R,G,B,红(red),绿(green),蓝(blue),它们是计算机显示器及其他数字设备显示颜的基础。2减法减法又称为 CMYK 颜模型，减法混合就是把不同彩的料 (颜料)混合在一起，生成新的颜,所以也称料混合。减法三原(颜料三原)C,M,Y,青(cyan),品红

15、(magenta),黄(yellow),它们是打印机等硬拷贝设备使用的标准彩,分别与 R,G 三基互为补.为了能较直观地说明减法的合成原理，我们也需要使用一些专业盘作为互助工具。我们可将上理解为由三张颜的透透明明玻璃片：光红（R ） 、绿（G） 、蓝（B） ，分别放在观光灯上。当我们将这三张颜的透透明明玻璃片慢慢移动，使其如下所示重叠。结果我们发现有下列组合现象产生：蓝（B ）+ 青（C）= 绿（G）青（C）+ 品（ M）= 蓝（ B）品（M ）+ 蓝（B ）= 红（ R）蓝（B ）+ 青（C）+ 品（M）= 黑所以减法也称彩重叠。也可理解为：凡两种颜料叠加，光减少者为减法。有些人进一步将其理解为：使用染料者为减法，使用光者为减法。甚至有人更将其简化为使用黄品青系的为减法，使用红绿蓝系的为加法。因此印照片，四彩印刷、喷墨打印机都是减法系；而彩电视、电脑显示器则为加法系。上述一此判别方法，在直观上能帮助大家较好的去理解。但是随着新知识的发展，人们对上述概念有了进一步的理解和定义，由于该概念的理