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Q100330:生成色度图

摘要

本文介绍了如何在物理世界中定义颜色。它被设计为以下colourspace文章的背景阅读:

Q100328:什么是Colourspace?
Q100319:如何在Nuke中使用色彩空间?
Q100327:Nuke的内部“色彩空间”如何运作?

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感知
颜色

物体的颜色由观察它的受体的光的颜色决定,无论是照相机传感器还是生物眼睛。光的颜色通常用它的波长来测量,如下图所示:

色谱波长的图像结果

此图显示了任何特定颜色的完整强度,因此您不会获得颜色的变化,例如粉红色,因为它是褪色的红色版本。这些被称为光谱颜色。

另一种可以测量颜色的方法是使用色调,饱和度和亮度,这在计算机应用中很常见,并且由下面解释的Musell颜色系统描述:

有关Musell Color System的更多信息,请访问:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/colsys.html#c1

使用光的波长对于描述物理世界中的颜色光谱很有用,但是人眼只能看到一小部分,称为可见光。处理这种情况的人眼中的受体是Rod和Cone受体细胞。

在人眼中,大约有1.2亿个杆,而只有大约6-7百万个锥体。

上图还显示了眼内杆和锥体的密度。锥体密度最大的中心部分也称为中央凹。

杆用于低光/周边视觉,与锥体相比,颜色和细节不够精确。锥体提供眼睛的颜色灵敏度,其中64%用于红色(长)波长,32%用于绿色(中等)波长,2%用于蓝色(短)波长。

下图显示了不同的锥体组如何响应光的波长:

File:CIE 1931 XYZ Color Matching Functions.svg

有关这方面的更多信息,请访问:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/rodcone.html#c3

生成色度图

由于锥体对各种波长的光的敏感程度不同,我们并不能同等地感知整个光谱范围。知道了这一点,我们就可以生成人眼可以看到的可见光谱图。

国际照明委员会(CIE)(CIE缩写为国际照明委员会)在1931年创建了这样的地图。这是通过将眼睛的短,中,长响应投射到从纯黑到无限明亮的3D空间中来完成的。 (亮度),如下图所示:

然后,所得锥形的横截面成为测量与人眼相比的相对色度的标准(颜色的质量,与亮度无关),得到如下图。在该图中,曲线周围的数字是光的波长。

这个特殊的例子(似乎是最常见的)用中心凹的2度角度分离(眼睛中密集的锥体组成的小的中心凹坑)进行测试,1964年也进行了10度的测试。

有关色度图的更多信息,请参见以下链接:

http://www.efg2.com/Lab/Graphics/Colors/Chromaticity.htm
https://en.wikipedia.org/wiki/Color_model
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/colper.html#c1

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