文档介绍：禺必仰範乂攀毕业论文题 0: 色度学实验探究学 院: 物理与电子工程学院专业: 物理学 毕业年限: 2012年 学生姓名: 学号: 指导教师:色度学实验探究(班级:08级2班学号:姓名:指导教师:)扌商要:本文概述了色度学的相关概念及其应用,设计实验并制定了颜色相加、相减的规律及任意复色光与汞灯的色坐标、色调、色饱和度的测量及三原色滤色片的透过滤测定等实验内容。并实践了研究复色光所用到的精确算法与粗略算法。关键词:色度学;色坐标;三刺激值引言:在人们的生活屮,每天都会接触到各种颜色,而颜色是什么,它怎样标定,却不是一个简单的问题。近代科学技术和生产技术的发展更迫切的提出了这个问题,大约80年以前,科学家开始研究这个问题,并逐渐形成了一门新兴的学科——色度学。色度学是一门涉及物理光学,视觉生理,视觉心理,心理物理等交叉研究领域的学科,正是由于色度学的建立,人们就可以用统一的标准,对颜色做定量的描述和控制。色度学最早起源于牛顿的色散理论,随着色度学的发展,它被广泛地应用到了工业生产为屮,指导着彩色电视机、彩色摄影、彩色印刷、染料、纺织、造纸、交通信号、照明技术等领域的工作,同时也被应用到产站检验和产站质量监控屮,比如宝石级别的评价、石油屮含硫量的检测以及水环境污染的监测等等。另外,在地质方面,地质沉积物的色度值也可以反映出沉积物的组分,从而能够间接地推测出为初的沉积环境。1931CIE标准表色系统的建立为人们客观地测量物体的颜色奠定了基础,在实验屮就可以通过仪器测量颜色的三刺激值X、Y、乙然后将颜色点在平面直角色度坐标加以表示,从而给出颜色。本文针对色度学实验所涉及到的实验仪器,基本原理及相关术语进行整理,并设计了相关实验,验证了颜色相加和相减原理,用精确算法和粗略算法计算了任一颜色和汞灯的色度坐标,初步完成了对颜色的标定和测量。—I型三色合成仪、WDM1—3光栅单色仪、光电接收装置和微电流计、高压汞灯、镀膜滤色片、照度计、CIE1931色度图等,如图1所示:,三色合成仪屮有三个和互独立的光路,其屮光路1和3可绕竖直轴转动,光路2可绕水平轴转动(如图2所示)。转动轴便可以是三路光源交汇。光源为澳钩灯,它是CIE推荐的A标准光源,溟钩灯发出的光经集光镜会聚到滤色片上,再由灯头成像在屏丄,通过调节镜头的焦距,。滤色片为镀膜滤色片,颜色有红,绿,蓝,黄,殆,青六种。3谑色片V—仪器原理图图2三色合成仪仪器原理图光栏为可调光栏,通过调节光栏,可改变三原色的亮度,从而改变合成色的色度。该套仪器还配有照度计来测量光源照度。、滤色片的光谱透过率等。配套的光源有混餌灯,光强测量采用电子倍增管,混药灯的供电电源模块、电子倍增管的负高用供电电源模块与输出放大数显模块集屮在一个仪器盒内。整套仪器的使用可参考教室内的仪器说明书与软件操作说明书。另外实验室提供低压Hg灯及电源用以标定光栅单色仪,并作为被测光源测其色度坐标。,颜色是彩色和非彩色的总称。非彩色是指白色,黑色和各种深浅不同的灰色,它们可以排列成一个系列,由白渐渐到灰,渐渐到屮灰,再到深灰,直到黑色,叫做白黑系列。,明度,色调,饱和度。明度:明度是人眼对物体的明亮感觉,受视觉感受性的过去经验的影响。一般,明度的变化相应于亮度的变化。半物体表而或光源的亮度愈高,人感觉到的明度也高。但明度与亮度是彼此独立的两个变量。通常亮度随照明强度的增加而增加,是对一-般照度等级大小的感觉。明度是非孤立色、相关色的一种属性。有其他刺激或环境影响存在吋,就产生明度感觉。明度通常包含对比的含义,是一种颜色光亮度与另一种颜色(或周围环境)的光亮度互相比较时引起的某种感觉。色调:色调是彩色彼此相互区分的特性。可见光谱不同波长的辐射在视觉上表现为各种色调,如红、橙、黄、绿、蓝等。光源的色调决定于辐射的光谱组成对人眼所产牛的感觉。物体的色调决定于光源的光谱组成和物体表面所反射的各波长辐射的比例对人眼所产生的感觉。在所有的色调屮,发现只有四种色调不能由其它色调混合出来,它们称为单色调:单色调红、单色调黄、单色调绿、单色调蓝。人们观察到有颜色的色调均可看作是由四对单色调色混合得到的:单色红和单色黃、单色黄和单色绿、单色绿和单色蓝、单色蓝和单色红。饱和度:饱和度是指彩色的纯洁性。可见光谱的各种单色光是最饱和的彩色。卅光谱色掺入白光成分愈多时,就愈不饱和。物体色的饱和度决定于该物体表面反射光谱辐射的选择性程度。物体对光谱某一较窄波段的反射率很高,而