&光色并存：无光一片黑，有光即显色；无色仅黑白，有色因光泽。
& 色彩感觉离不开光！不透明物体呈现不同颜色取决于所反射的色光，透明物体呈现不同颜色取决于所能透过的色光。光的颜色不同，就代表光的频率不同。有光才有色，是因为色是光的频率的不同所造成的。
　白光通过棱镜可分解为七种色光（白光的分解则叫）。由此可见，白光是由七种色光组成的。&
　　人类对色彩的认识与应用是通过发现差异，并寻找它们彼此的内在联系来实现的。因此，人类最基本的视觉经验得出了一个最朴素也是最重要的结论：没有光就没有色。白天使人们能看到五色的物体，但在漆黑无光的夜晚就什么也看不见了。倘若有灯光照明，则光照到哪里，便又可看到物像及其色彩了。
　 　真正揭开光色之谜的是英国科学家。17世纪后半期，为改进刚发明不久的的清晰度，牛顿从光线通过玻璃镜的现象开始研究。1666年，牛顿进行了著名的实验。他将一房间关得漆黑，只在窗户上开一条窄缝，让太阳光射进来并通过一个三角形挂体的玻璃。结果出现了意外的奇迹：在对面墙上出现了一条七色组成的光带，而不是一片白光，七色按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序紧挨一色地排列着，极像时出现的彩虹。同时，束如果再通过一个三棱镜还能还原成白光。这条七色光带就是。
　　牛顿之后大量的科学研究成果进一步告诉我们，色彩是以色光为主体的，对于人则是一种视象感觉，产生这种感觉基于三种因素：一是光；二是物体对光的反射；三是人的——眼。即不同的投射到物体上，有一部分波长的光被吸收，一部分波长的光被反射出来刺激人的眼睛，经过传递到，形成对物体的色彩信息，即人的。
下面这个图示可以很清楚的看到，光线从光源（太阳）照射到物体（苹果）再反射到观察者（人的眼睛和大脑）：
& & 我们通过图片中的步骤来分析这个过程：
1：这个步骤中太阳光中所有“不可见色彩“都照射到苹果上。
2：苹果的表面吸收掉除了红色以外的其他所有色彩，并把红色反射到人类的眼睛。
3：眼睛对进入的色彩进行接受，并把信息传达给大脑。
通过上面的解释，我们清楚了色彩的起源，所以我们来对色彩下个精确的定义：
&&色彩是一种由特定光谱的光线混合，并经过传播，反射引起的视觉感受。
&光、眼、物三者之间的关系，构成了色彩研究和的基本内容，同时亦是色彩实践的理论基础与依据。
　　（1）光与。光在物理学上是一种电磁波。从0.39微米到0.77微米波长之间的电磁波，才能引起人们的色彩视觉感受。此范围称为可见光谱
。波长大于0.77微米称红外线，波长小于0.39称紫外线。
　　（2）光的传播。光是以波动的形式进行直线传播的，具有波长和振幅两个因素。不同的波长长短产生色相差别。不同的振幅强弱大小产生同一色相的明暗差别。光在传播时有直射、反射、透射、漫射、折射等多种形式。光直射时直接传入人眼，视觉感受到的是光源色。当光源照射物体时，光从物体表面反射出来，人眼感受到的是物体表面色彩。当光照射时，如遇玻璃之类的透明物体，人眼看到是透过物体的穿透色。光在传播过程中，受到物体的干涉时，则产生漫射，对物体的表面色有一定影响。如通过不同物体时产生方向变化，称为折射，反映至人眼的色光与物体色相同。
　　日常生活中，人们观察颜色，常常与具体事物联系在一起。人们看到的不仅仅是色光本身，而是光和物体的统一体。当颜色与具体事物联系在一起被人们感知时，在很大程度上受心理因素（如记忆，对比等）的影响，形成心理颜色。为了定性和定量地描述颜色，国际上统一规定了鉴别心理颜色的即、和。心理颜色的三个基本特征，又称为，大致能与学的颜色三变数---主、亮度和纯度相对应。色相对应于主波长，明度对应于亮度，饱和度对应于纯度。这是颜色的心理感觉与色光的物理刺激之间存在的对应关系。每一特定的颜色，都同时具备这三个特征。
　　色相是指颜色的基本相貌，它是颜色彼此区别的最主要、最基本的特征，它表示颜色本质的区别！
　　从光的物理刺激角度认识色相：是指某些不同波长的光混合后，所呈现的不同色彩。从人的颜色视觉生理角度认识色相：是指人眼的三种感色受不同刺激后引起的不同颜色感觉。因此，色相是表明不同波长的光刺激所引起的不同颜色心理反应。例如红、绿、黄、蓝都是不同的色相。但是，由于观察者的经验不同会有不同的。然而每个观察者几乎总是按波长的次序，将按顺序分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及许多中间的过渡色。红色一般指610nm以上，黄色为570~600nm，绿色为500~570nm，500nm以下是青以及蓝，紫色在420nm附近，其余是介于他们之间的颜色。因此，色相决定于刺激人眼的光谱成分。对单色光来说，色相决定于该色光的波长；对来说，色相决定于复色光中各波长色光的比例。如图5-1所示，不同波长的光，给人以不同的色觉。因此，可以用不同颜色光的波长来表示颜色的相貌，称为主波长。如红（700nm），黄（580nm）。
　　色相和主波长之间的对应关系，会随着的改变而发生改变，如图5-2所示的是颜色主波长随光照强度的改变而发生偏移的情况。只有黄（572nm）、绿（503nm）、蓝（478nm）三个主波长恒定不变，称之为恒定不变颜色点。通常所谈的色相是指在正常的下的颜色。
　　在正常条件下，人眼能分辨光谱中的色相150多种，再加上谱外30余种，共约180种。为应用方便，就以光谱色序为色相的基本排序即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
　　的波长范围在770～390纳米之间。波长不同的，引起人眼的颜色感觉不同。770～622nm，感觉为红色；622～597nm，橙色；597～577nm，黄色；577～492nm，绿色；492～455nm，蓝靛色；455～390nm，紫色。
&&色彩三属性
　　）：简写，表示色彩的强度，也即是色光的明暗度。不同的颜色，反射的光量强弱不一，因而会产生不同程度的明暗。&
　　）：简写，表示色的纯度，亦即是色的饱和度。具体来说，是表明一种颜色中是否含有白或黑的成份。假如某色不含有白或黑的成份，便是「纯色」，彩度最高；如含有越多白或黑的成份，它的彩度亦会逐步下降。&&
两种三原色
& 我们所见的各种色彩都是由三种色光或三种颜色组成，而他们本身不能再分拆出其他颜色成份，所以被称为三原色。&
　　加色法三原色)
）、绿（）、蓝（）。将这三种色光混合，便可以得出白色光。如霓虹灯，它所发出的光本身带有颜色，能直接刺激人的视觉神经而让人感觉到色彩，我们在电视萤光幕和电脑显示器上看到的色彩，均是由组成。
&物体三原色&减色法三原色)
&分别为青蓝（）、洋红（）、黄（）。三色相混，会得出黑色。物体不像霓虹灯，可以自己发放色光，它要光线照射，再反射出部份光线去刺激视觉，使人产生颜色的感觉。三色混合，虽然可以得到黑色，但这种黑色并不是纯黑，所以印刷时要另加黑色（），四色一起进行。　
(CMY) 和加色 (RGB)
是互补色。每对减色产生一种加色，反之亦然。&
& &物体表面色彩
的形成取决于三个方面：光源的照射、物体本身反射一定的色光、环境与空间对物体色彩的影响。
光源色：由各种光源发出的光，光波的长短、强弱、比例性质的不同形成了不同的色光，称为光源色。
物体色：物体色本身不发光，它是光源色经过物体的吸收反射，反映到视觉中的光色感觉，我们把这些本身
不发光的色彩统称为物体色。
　　&自然界的物体五花八门、变化万千，它们本身虽然大都不会发光，但都具有选择性地吸收、反射、透射色光的特 性。当然，任何物体对色光不可能全部吸收或反射，因此，实际上不存在绝对的黑色或白色。
常见的黑、白、灰物体色中，白色的反射率是64%～92.3%；灰色的反射率是10%～64%；黑色的吸收率是90%以上。
物体对色光的吸收、反射或透射能力，很受物体表面肌理状态的影响，表面光滑、平整、细腻的物体，对色光的反射较强，如镜子、磨光石面、丝绸织物等。表面粗糙、凹凸、疏松的物体，易使光线产生漫射现象，故对色光的反射较弱，如毛玻璃、呢绒、海绵…等。
　　但是，物体对色光的吸收与反射能力虽是固定不变的，而物体的表面色却会随着光源色的不同而改变，有时甚至失去其原有的色相感觉。所谓的物体“固有色”，实际上不过是常光下人们对此的习惯而已。如在闪烁、强烈的各色霓虹灯光下，所有建筑及人物的服色几乎都失去了原有本色而显得奇异莫测。
　　另外，光照的强度及角度对物体色也有影响。
&&颜色的本质：是不同频断的光波照射到视网膜视觉细胞上，激起不同的信号刺激产生的。颜色产生的原因是光的频率。
物质发光原理：原子中的电子受到外界刺激，从高能级的轨道迁跃到低能级的轨道，并将富裕的能量以不同频率光波的形式释放出去。
物质本身颜色：物质原子间隙比电子质子等微粒要大得多，所以所有物质本该都是透明无色的。
看到的颜色：当光通过原子的间隙时，光会与原子产生相互作用。由于原子间隙、、原子构造、物质晶体结构的不同，导致只有特定频段的光被吸收或阻碍。
被干扰之后的光频段就会变化，最后人看到的颜色也就不同了。
还有的光被后激发原子变化，产生新的光。
不透明的物体，光线照到它身上时，光会发生反射，物体是什么颜色，就反射什么颜色，而吸收其他色光。
透明的物体，光线照到它身上时，除了光会发生反射，还会发生折射：物体是什么颜色，就允许透过什么颜色的色光，而吸收其他色光。&白色物体反射所有色光，黑色物体吸收所有色光。
　　光學基礎知識
　　光的二重性：光具有兩種特性將兩種特性綜合就可以將光的性質說明。
&微粒說：光是含有一定能量的粒子。
&波動說：光是特定波長範圍內的電磁波，是一種橫波。普通的光線是各向振動光線的混合體。
　　光在均勻的介質中沿直線傳播。光在真空中的傳播速度是（30萬千米/秒），空氣中的傳播速度與其基本相同。在其他介質中傳播速度會變慢。
　　光線是獨立傳播，不同光線相交時對每束光線的傳播方向不發生影響。
　　光的反射定律：光線在兩種介質的分介面上會改變傳播方向形成反射光線。
　　反射光線的傳播遵循反射定律：
　　　　a.入射光線、反射光線與法線在同一平面內
　　　　b.入射光線與反射光線在法線的兩側
　　　　c.入射角等於反射角
　　物體表面的微觀結構不同，存在著兩種典型的反射：鏡面反射與漫反射。
　　鏡面反射是嚴格的遵循反射定律。漫反射的光線的方向與入射光線的方向無關。大多數物體的反射特性介於以上二者。　　光的波長與顏色：在波的傳輸方向上相位（振動方向與強度）均相同的相鄰兩點之間的距離稱為波長。
　　可見光的波長範圍是380～780nm，其中550nm的黃綠光人眼感覺最為明亮。
　　人眼看到的白光是由紅、綠、藍三種色光等量混合而成，這三種顏色被稱為三原色。我們認為所有的顏色都
是由三原色根據不同的量混合而成的。對應這三原色的還有三補色，在白光中減去那種顏色剩下的就是其補色。紅的補色是青（藍+綠）、綠的補色是品（紅+藍）、藍的補色是黃（紅+綠）。見色光六星圖。
　　一個物體對某種光線反射的多，看上去其就呈現某種顏色。
&光量度及单位：
　　光通量：光源辐射的能量包括紫外、可见、红外能量。不同的光源，光谱能量分布也不同。由于人眼对各种不同波长的视觉灵敏度不同，故不能直接用光源的辐射能量来衡量光能的大小。必须用人眼对光的相对感觉量为基准，这个量就称光通量，单位是：流明，符号：lm。
　　光强度：表示光通量在空间密度的量称发光强度。光源在某一方向的光强度就是该方向单位立体角内的光通量值。光强度的单位是坎德拉，符号cd。若一个均匀发光体在1球面度（sr）的立体角内均匀发射1
lm的光通量，在该方向的光强度就是：lcd。
　　光照度：光照度是指被光照射的平面上，单位面积所接收的光通量数值。即某一平面，被光照亮的程度。
照度的单位是：勒克斯（lx），1 lx等于1
lm均匀分布在1m2的表面上所产生的照度。
&&光的直线传播、光的反射、光的折射：
　　1.光源：能够发光的物体叫做光源（指的是本身发光而且正在发光）。常见的人造光源：篝火、正在点燃的蜡烛、油灯、电灯。常见的自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母。注意：月亮、猫眼、狼眼不是光源。
　　2.光的传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。（光的直线传播规律）
　　3.光年：指的是光传播一年所通过的距离。（光年是长度单位）
　　4.光速：真空中最快 C＝3&10^8 m/s ＝ 3&10^5 km/s；
&（真空＞水＞玻璃）
　　5.光的直线传播实例：
&1.影子的形成（不是倒影）。
2.日月食的形成。（地球被挡住是日食；月球被挡住是月食）
3.小孔成像。（特点：倒立、实像、大小和距离有关。像的形状和发光体形状相同，和孔的形状无关。）
& & （注意：倒立指的
是上下颠倒、左右颠倒）
　　6.光的反射定律：三线共面、法线剧中、两角相等、光路可逆。
　　7. 平面镜成像特点：等大、等距、对称的虚像。
&平面镜成像原理：光的反射定律。
& & &平面镜的作用：1
成像、2 改变光路
　　8.光的三基色：红绿蓝。颜料的三原色：红黄蓝。
　　9.太阳光是白光是复色光：白色物体反射所有颜色的光，看是白色；黑色物体吸收所有颜色的光，看是黑色。
　　10.有色不透明物体的颜色是由他反射的色光觉定的：有色透明体的颜色是由他透过的色光觉定的。
　　11.光发生折射的条件：1.光通过同种不均匀的介质。 &
&2.光通过不同种介质。
　　12.光的折射定律：三线共面、法线局中、空气角大、光路可逆。
　　13.无论是从岸上看水里的物体，还是从水里看岸上的物体都是变高的。看到的是物体的像。（会画光路图）
　　14.站在岸上的人看到水里的鱼，如果想用激光手电筒的光束射中它，应该瞄准看到的鱼。（原因是光路可逆）&
站在岸上的人看到水里的鱼，如果用叉子叉鱼应该瞄准鱼的下方。（原因是光的折射）
　　15.人的眼睛能够看到物体的条件：物体反射的光或本身发出的光进入人眼。进入的光越多看见的物体就会越亮。&
（所以照镜子要面向窗户看的清楚）
　　16.光的直线传播实例：
1、立竿见影太阳光穿过茂密的树叶，在地面上留下光斑。
2、一叶障目。
3.三点对一线。
坐井观天，所见甚小。
5.开凿隧道时，用激光束引导掘进方向。
6.树荫的形成。
7.自然界中的日食现象。
8.一叶障目，不见泰山。
9.手影游戏。
10.管中窥豹，可见一斑。
11.路灯下人的影子。
12.形“影”不离。
13.小孔成像。
14.凿壁偷光。
15.起舞弄清影.
　　17.光的反射实例：
1.树在水中的倒影。
2.人在河边看见“白云”在水中飘动。
3.水中树的倒影。
4.舞蹈演员用镜子矫正自己的动作。
5.从某一角度看不清黑板上的字。
6.镜中花水中月。
7.能从各个方向看到桌子。
8.清晨起床后对着镜子梳妆打扮。
9.潜水艇内的人员用潜望镜观察水面上的情况。
10.湖光倒“影”。
11.平面镜能使狭小的房间看起来更宽敞。
12.牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙。
13.光污染。
14.鱼儿在白云中游动。
15.同学都能看到黑板上的粉笔字。
16.小鸟在平静的水中飞翔。
17.用观后镜看汽车后面的景物。
18.镜花水月.
　　18.光的折射实例：
&&1.冰透镜向日取火。
&&2.鱼翔浅底。
&&3.盛了水的碗，看上去好像变浅了。
&&4.“海市蜃楼”奇观。
&&5.渔夫能准确叉到水中的鱼。
&&6.雨后天空出现的彩虹。
&&7.用放大镜看物体。
&&8.圆形鱼缸中的小金鱼从侧面看好像变大了。
&&9.清澈的水池底看起来比实际浅。
&&10.太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲。
&&11.筷子斜插入水中，水下的部分看起来上翘。
&&12.在实验室里用显微镜观察微小的物体。
&&13.太阳光通过棱镜后被分解成各种色光。
&&14.透过放大镜观察物体的细微之处。
&&15.毕业合“影”。
&&16.潭清疑水浅。
&&17.早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看到了它。
&&18.光的色散。
&&19.杯弓蛇影。
&&20.人在河边看到河水中的鱼是鱼升高了.
&&21.星光在闪烁不定。
　　19.平面镜成像实验：
&&1.玻璃板代替镜子进行实验的目的是：便于找到像的位置。
&&2.选取两段完全相同的蜡烛目的：为了比较像与物的大小关系。
&&3.刻度尺的作用是：便于比较像与物到平面镜的距离关系。
&&4.移去后面的蜡烛B，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。
&&5.蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像远离玻璃板但像的大小不变。
&&6.桌面上无论怎样移动手中的蜡烛，都不能与像重合，其原因可能是玻璃板没与桌面垂直。
&&7.通过玻璃板看到两个像原因是：玻璃板的两个面相当于两个平面镜，成了两个像。（玻璃板越薄越好）
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　　色彩基礎知識&
　　色別：指各種顏色的名稱和相貌。
　　明度：指色彩的明暗和深淺程度。
　　飽和度：指色彩的純度。
　　物體的固有色：被攝體自身的色彩，在色彩學上叫固有色。
　　物體的固有色需要在有光照的情況下才能被人眼看到，如果沒有光任何的固有色都將不存在。影響固有色的諸多因素有：光的投射性質、投射光的強度、物體表面的結構、物體的遠近、光源的色彩、環境色、膠片的色彩還原性能、濾光器的影響、互易律失效、洗印加工等。
　　按照攝影的習慣我們將顏色分為冷色系（後退色）、暖色系（前進色）、中性色和消色。
　　冷色系色彩藍、青構成的畫面稱為冷調。使人想到藍天、碧水給人深邃、嚴肅的感覺。
　　暖色系色彩紅、橙、黃構成的畫面稱為暖調。使人想到火焰、日出給人感覺喜悅、熱情。
　　綠色與紫色與上述兩類很難判別出它們的冷暖，因此稱之為中性色。不管是冷、暖系還是中性色都是有色彩的，是有彩色類。
　　消色就是無色彩，黑、白、灰就屬於消色，消色與任何色彩搭配都和諧，任何色彩與消色都能被強調。如果一個畫面中的色彩不協調可添加一些消色使之顯的搭配、和諧。消色不像其他有彩色對光線是不等量的吸收，消色是對投射的白光等量的吸收、反射，反射的多呈現白色，反射的少呈現黑色，適量的反射呈現不同深淺的灰色。
& &色彩空间 （颜色模型）
色彩是人的眼睛对于不同频率的光线的不同感受，色彩既是客观存在的(不同频率的光)又是主观感知的，有认识差异。所以人类对于色彩的认识经历了极为漫长的过程，直到近代才逐步完善起来，但至今，人类仍不能说对色彩完全了解并准确表述了，许多概念不是那么容易理解。
& &“色彩空间”一词源于西方的“Color
Space”，又称作“色域”，色彩学中，人们建立了多种色彩模型，以一维、二维、三维甚至四维空间坐标来表示某一色彩，这种坐标系统所能定义的色彩范围即色彩空间。我们经常用到的色彩空间主要有RGB、CMYK、Lab
　　是描述使用一组数值（通常使用三个、四个值或者颜色成分）来表示所有颜色的抽象数学模型。
　　例如：三光模式(RGB)
都是色彩模型。但是一个与没有函数映射关系的或多或少地都是与特定应用要求几乎没有关系的任意。在色彩模型和一个特定的参照色彩空间之间加入一个特定的映射函数就在参照色彩空间中出现了一个明确的"footprint"。这个
"footprint" 称为，并且与色彩模型一起定义为一个新的色彩空间。例如
Adobe RGB 和 sRGB 是两个基于 RGB 模型的不同绝对色彩空间。
　　就是某个三维或四维颜色空间中的一个子集，它包含某个颜色域的所有。例如，RGB颜色模型就是三维直角坐标颜色系统的一个单位正方体。颜色模型的用途是在某个颜色域内方便的指定颜色，由于每一个颜色域都是可见光的子集，所以任何一个颜色模型都无法包含所有的可见光。在大多数的彩色图形显示设备一般都是使用红、绿、蓝三原色，我们的真实感图形学中的主要的颜色模型也是RGB模型，但是红、绿、蓝颜色模型用起来不太方便，它与直观的颜色概念如色调、饱和度和亮度等没有直接的联系。
　　每一种颜色都是由色相（Hue，简H），饱和度（Saturation，简S）和色明度（Value，简V）所表示的。
HSV模型对应于圆柱坐标系中的一个圆锥形子集，圆锥的顶面对应于V=1。它包含RGB模型中的R=1，G=1，B=1
三个面，所代表的颜色较亮。色彩H由绕V轴的旋转角给定。红色对应于 角度0°
，绿色对应于角度120°，蓝色对应于角度240°。在HSV颜色模型中，每一种颜色和它的补色相差180°。饱和度S取值从0到1，所以圆锥顶面的半径为1。HSV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，其纯度一般小于百分之百。在圆锥的顶点(即原点)处，V=0，H和S无定义，代表黑色。圆锥的顶面中心处S=0，V=1，H无定义，代表白色。从该点到原点代表亮度渐暗的灰色，即具有不同
灰度的灰色。对于这些点，S=0，H的值无定义。可以说，HSV模型中的V轴对应于RGB颜色空间中的主对角线。
在圆锥顶面的圆周上的颜色，V=1，S=1，这种颜色是纯色。HSV模型对应于画家配色的方法。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。
(色相hue, 饱和度saturation, 明度value), 也称HSB (B指brightness) 是们常用的，因为与加法减法混色的术语相比，使用色相，饱和度等概念描述色彩更自然直观。HSV
是RGB色彩空间的一种变形，它的内容与色彩尺度与其出处——RGB色彩空间有密切联系。&
& & HSI 颜色模型
　　 HSI色彩空间是从人的视觉系统出发，用色调（Hue）、色饱和度（Saturation或Chroma）和亮度
（Intensity或Brightness）来描述色彩。HSI色彩空间可以用一个圆锥空间模型来描述。用这种描述HIS色彩空间的圆锥模型相当复杂，但确能把色调、亮度和色饱和度的变化情形表现得很清楚。
通常把色调和饱和度通称为色度，用来表示颜色的类别与深浅程度。由于人的视觉对亮度的敏感
程度远强于对颜色浓淡的敏感程度，为了便于色彩处理和识别，人的视觉系统经常采用HSI色彩空间，它比RGB色彩空间更符合人的视觉特性。在图像处理和计算机视觉中大量算法都可在HSI色彩空间中
方便地使用，它们可以分开处理而且是相互独立的。因此，在HSI色彩空间可以大大简化图像分析和处理的工作量。HSI色彩空间和RGB色彩空间只是同一物理量的不同表示法，因而它们之间存在着转换关系。
(色相hue, 饱和度saturation, 亮度lightness/luminance), 也称 HLS 或 HSI
(I指intensity) ，它与
HSV非常相似，仅用亮度（lightness）替代了明度（brightness）。二者区别在于，一种纯色的明度等于白色的明度，而纯色的亮度等于中度灰的亮度.
& & RGB 颜色模型
　　RGB（Red, Green,
Blue）颜色模型通常使用于彩色阴极射线管等彩色光栅图形显示设备中，彩色光栅图形的显示器都使用R、G、B数值来驱动R、G、B
电子枪发射电子，并分别激发荧光屏上的R、G、B三种颜色的荧光粉
发出不同亮度的光线，并通过相加混合产生各种颜色；扫描仪也是通过吸收原稿经反射或透射而发送来
的光线中的R、G、B成分，并用它来表示原稿的颜色。RGB颜色模型称为与设备相关的颜色模型，RGB颜色模型所覆盖的颜色域取决于显示设备荧光点的颜色特性，是与硬件相关的。它是我们使用最多，最熟悉的颜色模型。它采用三维直角坐标系。红、绿、蓝原色是加性原色，各个原色混合在一起可以产生复合色。如图4.1.8所示。RGB颜色模型通常采用如图所示的单位立方体来表示。在正方体的主对角线上，各原色的强度相等，产生由暗到明的白色，也就是不同的灰度值。（0，0，0）为黑色，（1，1，1）为白色。正方体的其他六个角点分别为红、黄、绿、青、蓝和品红。
　　绝大部分的可见光谱可以用红、绿和蓝
(RGB) 三色光按不同比例和强度的混合来表示。在颜色重叠的位置，产生青色、洋红和黄色。 因为 RGB
颜色合成产生白色，它们也叫作加色。将所有颜色加在一起产生白色──也就是说，所有光被反射回眼睛。加色用于光照、视频和显示器。
　　RGB色彩空间又有AdobeRGB、AppleRGB、sRGB等几种，这些RGB色彩空间大多与显示设备、输入设备（数码相机、扫描仪）相关联。Adobe RGB与sRGB则是我们最为常见的，也是目前数码相机中重要的设置。
　　Adobe RGB是由Adobe公司推出的色域标准，sRGB是由惠普与微软公司于1977年共同开发的，其中的“s”可解释为“标准”（Standard)。Adobe RGB较之sRGB有更宽广的色彩空间，它包含了sRGB所没有的CMYK色域，层次较丰富，但色彩饱和较低。如果希望在最终的摄影作品中精细调整色彩饱和度，可选择Adobe RGB模式。
　　若将由Adobe RGB模式拍摄的图像更改为sRGB模式的，影像的色彩会有所损失。但由于其色域较广，所以影像的色彩还会真实地反应出来。若将sRGB模式拍摄的影像转换为Adobe RGB模式的，由于sRGB本身色域较窄，实际上并没有什么变化，而我们所见到的色彩改变，其实只是输出装置的模拟色彩。
　　因为sRGB拥有较小的色域空间，所以不建议专业的印前用户使用，它主要应用在网页浏览等。目前，微软与惠普发表了sRGB64，这样在色彩调整及转换时会保存信息以备以后使用。而Adobe RGB具备非常大的色域空间，对以后在输出及分色有极大的优势和便利性，应用更为广泛。
　　普通消费级数码相机中多以sRGB做为相机内的色域标准，从而使所拍图像在不需要加工的情况下能在显示器或打印机等输出装置中展示其本来面目。而高档或单反数码相机则提供了Adobe RGB和sRGB两种色域选择。如佳能EOS 20D、柯尼卡美能达DiMAGEA2/A1等，而尼康D70则设有Ia（sRGB）、II（Adobe RGB）、IIIa（sRGB）三种选择，其中Ia（sRGB）适合拍摄人像使用，可表现较自然的肤色；而IIIa（sRGB）适合拍摄风景及花卉，调校更真实的艳丽色彩。
　　CMYK（Cyan,
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，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，其一是这两个颜色模型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模型来进行转换，即可以通过以上介绍的XYZ或LAB色空间来进行转换。
模型以打印在纸张上油墨的光线吸收特性为基础，当白光照射到半透明油墨上时，部分光谱被吸收，部分被反射回眼睛。 理论上，纯青色
(C)、洋红 (M) 和黄色 (Y) 色素能够合成吸收所有颜色并产生黑色。由于这个原因，这些颜色叫作减色。因为所有打印油墨都会包含一些杂质，这三种油墨实际上产生一种土灰色，必须与黑色 (K)
油墨混合才能产生真正的黑色。（使用 K 而不是 B 是为了避免与蓝色混淆。）将这些油墨混合产生颜色叫作四色印刷。 减色 (CMY)
和加色 (RGB) 是互补色，每对减色产生一种加色，反之亦然
HSL 颜色模型&
&　　HSL（Hue,
Saturation, Lightness）颜色模型，这个颜色模型都是用户台式机图形程序的颜色表示，
用六角形锥体表示自己的颜色模型。
& &HSB 颜色模型
　　HSB（Hue, Saturation,
Brightness）颜色模型，这个颜色模型都是用户台式机图形程序的颜色表示，
用六角形锥体表示自己的颜色模型。
　　柯达发明的颜色模型，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颜色模型，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颜色模型
来保存图像，可以节约存储空间。
& XYZ 颜色模型&
　　(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"CIE1931标准色度系统"或称为" 2°
视场XYZ色度系统"。CIEXYZ颜色模型稍加变换就可得到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模型是
十分重要的，与设备无关的颜色模型由国际照明委员会(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，这就是Yxy颜色模型的不均匀性。这一缺陷的存在，使得在Yxy及XYZ空间不能直观地评价颜色。
& & Lab 颜色模型
　　Lab颜色模型是由CIE(国际照明委员会)制定的一种色彩模式。自然界中任何一点色都可以在Lab空间中表达出来，它的色彩空间比RGB空间还要大。另外，这种模式是以数字化方式来描述人的视觉感应，与设备无关，所以它弥补了RGB和CMYK模式必须依赖于设备色彩特性的不足。
由于Lab的色彩空间要 比RGB模式和CMYK模式的色彩空间大。这就意味着RGB以及CMYK所能描述的色彩信息在Lab空间中都能
得以影射。Lab颜色模型取坐标Lab，其中L亮度；a的正数代表红色，负端代表绿色；b的正数代表黄色，
负端代表兰色(a,b)有L=116f(y)-16, a=500[f(x/0.982)-f(y)],
b=200[f(y)-f(z/1.183 )]；其中： f(x)=7.787x+0.138, x&0.008856;
f(x)=(x)1/3,x&0.008856
　　Lab模式既不依赖光线，也不依赖于颜料，它是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式。Lab模式弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。
模型:L*a*b 颜色模型是在 1931 年国际照明委员会（CIE）制定的颜色度量国际标准的基础上建立的。1976
年，这种模型被重新修订并命名为 CIE L*a*b。 L*a*b
颜色设计为与设备无关；不管使用什么设备（如显示器、打印机、计算机或扫描仪）创建或输出图象，这种颜色模型产生的颜色都保持一致。
L*a*b 颜色由亮度或光亮度分量 (L) 和两个色度分量组成；这两个分量即 a 分量（从绿到红）和 b
分量（从蓝到黄）。
光度=100（白）&
绿到红分量
蓝到黄分量&
光度=0（黑）到红分量&
& 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R－Y、B－Y，
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。
&计算机中的色彩显示
　　我们知道物体的色彩是对色光反射的结果，那么，计算机显示器的色彩如何生成的？彩色显示器产生色彩的方式类似于大自然中的发光体。在显示器内部有一个和电视机一样的显像管，当显像管内的电子枪发射出的电子流打在荧光屏内侧的磷光片上时，磷光片就产生发光效应。三种不同性质的磷光片分别发出红、绿、蓝三种光波，计算机程序量化地控制电子束强度，由此精确控制各个磷光片的光波的波长，再经过合成叠加，就模拟出自然界中的各种色光。
& &Photoshop中的色彩模式
　　计算机中存储的图像色彩有许多种模式，大多数计算机图像处理软件都支持的色彩模式有RGB色彩模式、CMYK色彩模式、灰度模式、Lab色彩模式等。不同色彩模式在描述图像时所用的数据位数不同，位数大的色彩模式，占用的存储空间就较大。
　　Bitmap（位图）
　　位图模式的图像只有黑色和白色的像素，通常线条稿采用这种模式。只有双色调模式和灰度模式可以转换为位图模式，如果要将位图图像转换为其他模式，需要先将其转换为灰度模式才可以。在此模式下图像一般只有少数的工具可以使用，所有和色调有关的工具都不能使用，所有的滤镜都不能使用。只有一个背景层和一个被命名的通道可以使用。
　　Grayscale（灰度）模式
　　该模式使用多达 256 级灰度。灰度图像中的每个像素都有一个 0（黑色）到
255（白色）之间的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来度量（0% 等于白色，100%
等于黑色）。使用黑白或灰度扫描仪生成的图像通常以“灰度”模式显示。
　　下列原则适用于将图像转换为灰度模式和从灰度模式中转出：
　　位图模式和彩色图像都可转换为灰度模式。
　　为了将彩色图像转换为高品质的灰度图像，Photoshop 放弃原图像中的所有颜色信息。转换后的像素的灰阶（色度）表示原像素的亮度。
　　 当从灰度模式向 RGB 转换时，像素的颜色值取决于其原来的灰色值。灰度图像也可转换为 CMYK
图像（用于创建印刷色四色调，而不必转换为双色调模式）或 Lab 彩色图像。
　 　RGB 模式
　 　Photoshop 的 RGB 模式使用 RGB 模型，为彩色图像中每个像素的 RGB 分量指定一个介于 0（黑色）到
255（白色）之间的强度值。例如，亮红色可能 R 值为 246，G 值为 20，而 B 值为 50。当所有这 3
个分量的值相等时，结果是中性灰色。当所有分量的值均为 255 时，结果是纯白色；当该值为 0 时，结果是纯黑色。
　 　RGB 图像通过三种颜色或通道，可以在屏幕上重新生成多达 1,670 万种颜色；这三个通道转换为每像素 24 (8 x 3)
位的颜色信息。（在 16 位/通道的图像中，这些通道转换为每像素 48 位的颜色信息，具有再现更多颜色的能力。）新建的
Photoshop 图像的默认模式为 RGB，计算机显示器使用 RGB 模型显示颜色。这意味着使用非 RGB 颜色模式（如
CMYK）时，Photoshop 将使用 RGB 模式显示屏幕上的颜色。
　 　尽管 RGB 是标准颜色模型，但是所表示的实际颜色范围仍因应用程序或显示设备而异。Photoshop 的 RGB
模式随“颜色设置”对话框中指定的工作空间的设置而变化。
　　&CMYK 模式
　　 在 Photoshop 的 CMYK
模式中，为每个像素的每种印刷油墨指定一个百分比值。为最亮（高光）颜色指定的印刷油墨颜色百分比较低，而为较暗（暗调）颜色指定的百分比较高。例如，亮红色可能包含
2% 青色、93% 洋红、90% 黄色和 0% 黑色。在 CMYK 图像中，当四种分量的值均为 0% 时，就会产生纯白色。
　　 在准备要用印刷色打印的图像时，应使用 CMYK 模式。将 RGB 图像转换为 CMYK 即产生分色。如果由 RGB
图像开始，最好先编辑，然后再转换为 CMYK。在 RGB 模式下，可以使用“校样设置”命令模拟 CMYK
转换后的效果，而无需真地更改图像数据。您也可以使用 CMYK 模式直接处理从高档系统扫描或导入的 CMYK 图像。
　　 尽管 CMYK 是标准颜色模型，但是其准确的颜色范围随印刷和打印条件而变化。Photoshop 的 CMYK
模式因您在“颜色设置”对话框中指定的工作空间设置而异。
　 　Lab 模式
　 　在 Photoshop 的 Lab 模式中（名称中去掉了星号），亮度分量 (L) 范围可从 0 到 100。在拾色器中，a
分量（绿色到红色轴）和 b 分量（蓝色到黄色轴）的范围可从 +128 到 -128。在“颜色”调板中，a 分量和 b 分量的范围可从
+120 到 -120。
　　您可以使用 Lab 模式处理 Photo CD 图像，独立编辑图像中的亮度和颜色值，在不同系统之间移动图像并将其打印到
PostScript Level 2 和 Level 3 打印机。要将 Lab 图像打印到其它彩色 PostScript
设备，应首先将其转换为 CMYK。
　　Lab 颜色是 Photoshop 在不同颜色模式之间转换时使用的中间颜色模式。
　　Index Color（索引颜色）模式
　　索引颜色模式是网上和动画中常用的图像模式，转换为索引颜色后的图像包含近256种颜色，通常被看作8位图像。索引颜色包含一个颜色表，用来定义图像中的每个颜色。颜色表可在转换的过程中进行定义或在生成索引图像或进行修改。
　　只有灰度和RGB模式的图像可被转换为索引颜色。当从RGB模式转换为索引色时，有许多选项可供选择。
　　索引颜色的图像和位图图像一样都有许多的限制。所有的滤镜都是不可用的，有一些绘图工具也不能使用，图像只有一个层，并且只有一个通道。
　 　Doutone（双色调）模式
　 　该模式通过二至四种自定油墨创建双色调（两种颜色）、三色调（三种颜色）和四色调（四种颜色）的灰度图像。
　　MultiChannel（多通道）模式
　　该模式的每个通道使用 256 级灰度。进行特殊打印时，多通道图像十分有用。
　　下列原则适用于将图像转换为多通道模式：
　　 原图像中的通道在转换的图像中成为专色通道。
　　 将颜色图像转换为多通道模式时，新的灰度信息基于每个通道中像素的颜色值。
　　 将 CMYK 图像转换为多通道模式可以创建青色、洋红、黄色和黑色专色通道。
　　 将 RGB 图像转换为多通道模式可以创建青色、洋红和黄色专色通道。
　　 从 RGB、CMYK 或 Lab 图像中删除通道可以自动将图像转换为多通道模式。
　　
若要输出多通道图像，请以 Photoshop DCS 2.0 格式存储图像。
　　不同的色彩描述方法可以描述的色彩范围是不同的，被称为色域。在上述的各种色彩模式中，色域的从大到小依次为HSB，Lab，RGB和CMYK（如图1-5所示）。当我们将一种具有较大色域的模式向较小色域模式转换时，会出现色彩丢失现象，称为“溢色”。比如从RGB到CMYK，在转换过程中，Photoshop实际是将图像由原先的RGB模式转换成Lab模式，再产生一个最终的CMYK色彩的模式，在其中难免会损失一些品质，因此最好在转换之前先将原稿备份。在RGB与CMYK模式之间来回多次转换也是不提倡的，它们之间的转换并不是完全可逆的。
或 CMYK 图像的色域取决于其文档配置文件。
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