概括
本文介绍了物理世界中颜色的定义。本文旨在作为以下色彩空间文章的背景阅读材料:
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感知颜色
物体的颜色取决于照射到接收传感器(无论是相机传感器还是生物眼)上的光的颜色。光的颜色通常用其波长来衡量,如下图所示:
这张图显示了任何特定颜色的全部强度,因此你不会看到像粉色这样的颜色变体,因为它是红色的淡化版本。这些被称为光谱色。
另一种衡量颜色的方法是使用色相、饱和度和亮度,这在计算机应用程序中很常见,以下解释的穆塞尔颜色系统描述了这种颜色:
有关穆塞尔颜色系统的更多信息,请点击此处:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/colsys.html#c1
利用光的波长可以有效地描述物理世界中的颜色光谱,然而人眼只能看到其中的一小部分,即可见光。人眼中负责处理可见光的感受器是视杆细胞和视锥细胞。
人眼中大约有 1.2 亿个视杆细胞,而视锥细胞只有大约 600 万到 700 万个。
上图还显示了眼内视杆细胞和视锥细胞的密度。视锥细胞密度最高的中心区域也称为中央凹。
视杆细胞用于弱光/周边视觉,与视锥细胞相比,它们对颜色和细节的辨别精度较低。视锥细胞赋予眼睛颜色感知能力,其中64%用于感知红色(长波长)光,32%用于感知绿色(中波长)光,2%用于感知蓝色(短波长)光。
下图显示了不同视锥细胞类型对不同波长光的反应:
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更多相关信息请点击此处查看:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/rodcone.html#c3
生成色度图
由于视锥细胞对不同波长光线的敏感度不同,我们无法平等地感知整个光谱的颜色。了解这一点后,我们可以绘制出人眼可见光谱图。
国际照明委员会(CIE,全称Commission Internationale de l'Eclairage)于1931年绘制了这样一张地图。其原理是将人眼的短、中、长响应投影到三维空间中,从纯黑点到无限亮(亮度),如下图所示:

由此得到的圆锥体的横截面随后成为衡量相对色度(与人眼相比,即颜色的品质,与亮度无关)的标准,由此产生了如下图所示的图表。在该图中,曲线周围的数字代表光的波长。
这个特殊的例子(似乎是最常见的)是用 2 度的中央凹(眼睛中由紧密排列的锥体组成的小中央凹)角分离进行测试的,1964 年也用 10 度进行了测试。
有关色度图的更多信息,请参阅以下链接:
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