色彩混合原理(加色法与减色法)

《色彩混合原理(加色法与减色法)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《色彩混合原理(加色法与减色法)（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、色彩混合原理颜色模型颜色模型简介RGB 颜色模型RGB 颜色模型是最佳的色彩模式，可以提供全屏幕的 24bit 的颜色范围，即真彩色显示。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，比较鲜艳的色彩肯定会失真的。CMYK 颜色模型CMYK(cyan,magenta,yellow)颜色空间应用于印刷工业,印刷业通过青(C)、品(M)、黄(Y)三原色油墨的不同 网点面积率的叠印来表现丰富多彩的颜色和阶调，这便是三原色的 CMY颜色空间。实际印刷中，一般采用青 (C)、品(M) 、黄(Y) 、黑(BK)四色印刷，在印刷的中间调至暗调增加黑版。当红绿蓝三原色被混合时，会产生 白色

2、，但是当混合蓝绿色、紫红色和黄色三原色时会产生黑色。既然实际用的墨水并不会产生纯正的颜色， 黑色是包括在分开的颜色，而这模型称之为 CMYK。CMYK 颜色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 颜色空间称为与设备有关的表色空间。 而且，CMYK 具有多值性，也就是说对同一种具有相同绝对色度的颜色，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。这种特性给颜色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，必然要经过一个分色的过程，所谓分色就是将计算机中使 用的 RGB 颜

3、色转换成印刷使用的 CMYK 颜色。在转换过程中存在着两个复杂的问题，其一是这两个颜色空间在表现颜色的范围上不完全一样，RGB 的 色域较大而 CMYK 则较小，因此就要进行色域压缩；其二是这两个颜色都是和具体的设备相关的，颜色本身没有 绝对性。因此就需要通过一个与设备无关的颜色空间来进行转换，即可以通过以上介绍的 XYZ 或 LAB 色空间来 进行转换。Lab 颜色模型Lab 颜色模型是有国际照明委员会（CIE）于 1976 年公布的一种颜色模型，Lab 颜色模型弥补了 RGB 和 CMYK 两种色彩模式的不足。Lab 颜色模型由三个要素组成，一个要素是亮度（L） ，a 和 b 是两个颜色通

4、道。a 包括的颜色是从深绿色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值） ；b 是从亮蓝色（底亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值） 。因此，这种颜色混合后将产生具有明亮效果的色彩。HSI 颜色模型HSI Hue-Saturation-Intensity(Lightness),HSI 或 HSL颜色模型用 H、S、I 三参数描述颜色特性，其中 H 定义颜色的波长，称为色调； S 表示颜色的深浅程度，称为饱和度；I表示强度或亮度HSV 颜色模型HSV(hue,saturation,value 颜色模型所代表的颜色域是 CIE 色度图的一个子集，这个 模型中饱和度为百分之百的颜色

5、，其纯度一般小于百分之百。画家用改变色浓和 色深的方法从某种纯色获得不同色调的颜色，在一种纯色中加入白色以改变色浓，加入黑色以改变色深，同时 加入不同比例的白色，黑色即可获得各种不同的色调。HSL 颜色模型HSL(hue,saturation,lightness)颜色空间，这个颜色空间都是用户台式机图形程序的颜色表示。 HSB 颜色模型HSB(hue,saturation,brightness)颜色空间，这个颜色空间都是用户台式机图形程序的颜色表示。Ycc 颜色模型 柯达发明的颜色空间,由于 PhotoCd 在存储图像的时候要经过一种模式压缩，所以 PhotoCd 采用了 Ycc 颜色空间，

6、Ycc 空间将亮度作由它的主要组件，具有两个 单独的颜色通道，采用 Ycc 颜色空间 来保存图像，可以节约存储空间。 XYZ 颜色模型 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 年建立了标准色度观察者， 从而奠定了现代 CIE 标准色度学的定量基础。由于标准色度观察者 用来标定光谱色时出现负 刺激值，计算不便，也不易理解，因此 1931 年 CIE 在 RGB 系统基础上，改用三个假想的原色X、Y、 Z 建立了一个新的色度系统。将它匹配等能光谱的三刺激值，定名为CIE1931 标准色度观察者光谱三刺激值，简称为CIE1931 标准色度观察者 。这一系统叫做CIE193

7、1 标准色度系统或称为 2 视场 XYZ 色度系统 。CIEXYZ 颜色空间稍加变换就可得到 Yxy 色彩空间，其中 Y 取三刺激值中 Y 的值，表示亮度，x、y 反映颜色的色度特性。定义如下：在色彩管理中，选择与设备无关的颜色空间是十分重要的，与设备无关的颜色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色。而且，CIEYxy 测色制的建立给定量的确定颜色创造了条件。但是，在这一空间中，两种不同颜色之间的距离值并不能正确地反映人们色彩感觉差别的大小，也就是说在 CIEYxy色厦图中，在不同的位置不同方向上颜色的宽容量是不同的

8、，这就是 Yxy 颜色空间 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色。YUV 颜色模型 在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色 CCD(点耦合器件)摄像机，它把摄得的彩色图像 信号，经分色、分别放大校正得到 RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号 Y 和两个色差信号 RY、BY ， 最后发送端将亮度和色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 色彩空间。 采用 YUV 色彩空间的重要性是它的亮度信号 Y 和色度信号 U、V 是分离的。如果只有 Y 信号分量而没有 U、V 分量， 那么这样表示的图就是黑白灰度图。彩色电

9、视采用 YUV 空间正是为了用亮度信号 Y 解决彩色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色信号。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、蓝三色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 的亮度公式。色差 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 色彩空间类似的还有 Lab 色彩空间，它也是用亮度和色差来描述色彩分量，其中 L 为 亮度、 a 和 b 分别为各色差分量。尽管颜色模型有许多许多种类，

10、但我们只讨论常用的三种颜色模型：RGB 颜色模型、CMYK 颜色模型和 Lab 色彩模型。为了能较好的理解各类颜色模型。下面我们将对相关的一些基本概念作一下讨论。1、什么是颜色的本质？要回答颜色的本质是什么，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色有关的内容。光的本质是电磁波。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、紫七种颜色组成的光谱。红色光波最长，640 780nm；紫色光波最短，38043

11、0nm 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、紫七种颜色组成的光谱。首先，我们之所以能看到各种物体，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色的自然光，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，于是出现了颜色的差异。我们看到物体呈现白色，是因为物体将射

12、到它上面的所有光都反射了，这些光叠加在一起是白色的，又射到我们眼睛里，所以我们说，这个物体是白色的。而看到物体呈现黑色也是一样的道理，只是黑色正好相反，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，所以认为它是黑色。举个例子说吧：一个红色的西红柿，如果放在蓝光下，会是什么颜色呢？也许有的人会认为是红光和蓝光叠加在一起成的颜色，其实并不是，西红柿这时会呈现黑色。我们平时看到它是红色，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，所以呈现黑色。其他的，物体呈现的各种颜色都是这样的道理。 至于颜色的本质是什么，

13、既然光的本质是电磁波，那么颜色的本质则是：该种（类）颜色特定波长的电磁波。2色彩的属性（明度、色相、纯度） ，明度：谈到明度，宜从无彩色人手，因为无彩色只有一维，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。有彩色即靠自身所具有的明度值，也靠加减灰、白调来调节明暗。色相：有彩色就是包含了彩调，即红、黄、蓝等几个色族，这些色族便叫色相。最初的基本色相为：红、橙、黄、绿、蓝、紫。在各色中间加插一两个中间色，其头尾色相，按光谱顺序为：红、橙红、黄橙、黄、黄绿、绿、绿蓝、蓝绿、蓝、蓝紫、紫、红紫十二基本色相。纯度（彩度）：也叫饱和度，

14、指色彩的鲜艳程度。原色最纯，颜色的混合越多则纯度逐渐减低。如某一鲜亮的颜色，加入了白色或者黑色，使得它的纯度低，颜色趋于柔和、沉稳。常用颜色模型1 加 色 法 三 原 色加色法又称为 RGB 颜色模型。为了能较直观地说明加色法与减色法的区别及其颜色的合成原理，我们需要使用一些专业色盘作为互助工具。我们可将上图理解为由三束光红（R） 、绿（G） 、蓝（B）分别射在银幕上，当我们将这三束不同颜色的光束慢慢移动，使其如下图所示重叠。结果我们发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（

15、G）+ 红（R）= 白色加色法就是把不同色彩的光混合投射在一起，生成新的色光，这种配色的过程（或方式），所以也称色光混合。也可理解为：两种色光叠加，亮度增加者为加色法。加色法三原色(光的三原色)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色的基础。2减色法减色法又称为 CMYK 颜色模型，减色法混合就是把不同色彩的色料 (颜料)混合在一起，生成新的颜色,所以也称色料混合。减色法三原色(颜料三原色)C,M,Y,青(cyan),品红(magenta),黄(yellow),它们是打印机等硬拷贝设备使用的标准色彩,分别与 R,G 三基色互为补色.为

16、了能较直观地说明减色法的合成原理，我们也需要使用一些专业色盘作为互助工具。我们可将上图理解为由三张颜色的透透明明玻璃片：光红（R ） 、绿（G） 、蓝（B） ，分别放在观光灯上。当我们将这三张颜色的透透明明玻璃片慢慢移动，使其如下图所示重叠。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）= 黑色所以减色法也称色彩重叠。也可理解为：凡两种颜料叠加，色光减少者为减色法。有些人进一步将其理解为：使用染料者为减色法，使用色光者为减色法。甚至有人更将其简化为使用黄品青色系的为减色法，使用红绿蓝色系的为加色法。因此印照片，四色彩色印刷、喷墨打印机都是减色法色系；而彩色电视、电脑显示器则为加色法色系。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