颜色测量-分光机课件.pptx

海洋光学亚太分公司颜色测量初步颜色测量初步CIE1931RGB CIE1931RGB 真实三原色表色系统真实三原色表色系统 颜色方程表示：颜色方程表示：颜色方程表示：颜色方程表示：C=RC=R（R R）+G+G（G G）+B+B（B B） 式中式中式中式中C C 表示待配色光；（表示待配色光；（表示待配色光；（表示待配色光；（R R）、）、）、）、（G G）、（）、（）、（）、（B B）代表产生混合色）代表产生混合色）代表产生混合色）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；的红、绿、蓝三原色的单位量；的红、绿、蓝三原色的单位量；的红、绿、蓝三原色的单位量；R R、G G、B B分别为匹配待配色所分别为匹配待配色所分别为匹配待配色所分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数需要的红、绿、蓝三原色的数需要的红、绿、蓝三原色的数需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值量，称为三刺激值量，称为三刺激值量，称为三刺激值 国际照明委员会（国际照明委员会（国际照明委员会（国际照明委员会（CIECIE）规定）规定）规定）规定红、绿、蓝三原色的波长分别红、绿、蓝三原色的波长分别红、绿、蓝三原色的波长分别红、绿、蓝三原色的波长分别为为为为700nm700nm、546.1nm546.1nm、435.8nm 435.8nm 颜色测量初步颜色测量初步 CIE1931RGB CIE1931RGB 真实三原色表色系统真实三原色表色系统 在颜色匹配实验中，为了在颜色匹配实验中，为了在颜色匹配实验中，为了在颜色匹配实验中，为了表示表示表示表示R R、G G、B B三原色各自三原色各自三原色各自三原色各自在在在在R+G+BR+G+B总量中的相对总量中的相对总量中的相对总量中的相对比例，我们引入色度坐标比例，我们引入色度坐标比例，我们引入色度坐标比例，我们引入色度坐标r r、g g、b b。

式中式中 r+g+b=1r+g+b=1颜色测量初步颜色测量初步1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ标准色度系统标准色度系统 所谓所谓所谓所谓1931CIE-xyz1931CIE-xyz系统，就是在系统，就是在系统，就是在系统，就是在RGBRGB系统系统系统系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的的基础上，用数学方法，选用三个理想的的基础上，用数学方法，选用三个理想的的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将原色来代替实际的三原色，从而将原色来代替实际的三原色，从而将原色来代替实际的三原色，从而将CIE-CIE-RGBRGB系统中的光谱三刺激值系统中的光谱三刺激值系统中的光谱三刺激值系统中的光谱三刺激值 和色度坐标和色度坐标和色度坐标和色度坐标r r、g g、b b均变为正值均变为正值均变为正值均变为正值 两组颜色空间的三刺激值有以下关系：两组颜色空间的三刺激值有以下关系：两组颜色空间的三刺激值有以下关系：两组颜色空间的三刺激值有以下关系：X=0.490R+0.310G+0.200BX=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B Y=0.177R+0.812G+0.011B Z= 0.010G+0.990B Z= 0.010G+0.990B 两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为x=x=（0.490r+0.310g+0.200b0.490r+0.310g+0.200b）/ /（0.667r+1.132g+1.200b0.667r+1.132g+1.200b）y=y=（0.117r+0.812g+0.010b0.117r+0.812g+0.010b）/ /（0.667r+1.132g+1.200b0.667r+1.132g+1.200b） z=z=（0.000r+0.010g+0.990b0.000r+0.010g+0.990b）/ /（0.667r+1.132g+1.200b0.667r+1.132g+1.200b） 颜色测量初步颜色测量初步 CIE1976 L*a*b* CIE1976 L*a*b* 色度空间色度空间 CIE1976L a b CIE1976L a b 空间由空间由空间由空间由CIEXYZCIEXYZ系统通过系统通过系统通过系统通过数学方法转换得到，转换公式为：数学方法转换得到，转换公式为：数学方法转换得到，转换公式为：数学方法转换得到，转换公式为：其中其中其中其中X X、Y Y、Z Z是物体的三刺激值；是物体的三刺激值；是物体的三刺激值；是物体的三刺激值；X X0 0、Y Y0 0、Z Z0 0为为为为CIECIE标准照明体的三刺激值；标准照明体的三刺激值；标准照明体的三刺激值；标准照明体的三刺激值；L* L* 表示心理明度；表示心理明度；表示心理明度；表示心理明度；a* a* 、b *b *为心理色度。

为心理色度为心理色度为心理色度 明度差：明度差： L =L L =L 1 1-L -L 2 2色度差：色度差： a =a a =a 1 1-a -a 2 2 b =b b =b 1 1-b -b 2 2总色差：总色差： 颜色测量初步颜色测量初步 CIE1931XYZCIE1931XYZ标准色度系统标准色度系统 vs CIE1976 L*a*b* vs CIE1976 L*a*b* 色度空间色度空间 CIE1931XYZCIE1931XYZ标准色度系统标准色度系统CIE1976 L*a*b* CIE1976 L*a*b* 色度空间色度空间光谱学初步光谱学初步 根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、吸收光谱学与散射光谱学这些不同种类的光谱学，从不同方面提供吸收光谱学与散射光谱学这些不同种类的光谱学，从不同方面提供吸收光谱学与散射光谱学这些不同种类的光谱学，从不同方面提供吸收光谱学与散射光谱学这些不同种类的光谱学，从不同方面提供物质微观结构知识及不同的化学分析方法。

物质微观结构知识及不同的化学分析方法物质微观结构知识及不同的化学分析方法物质微观结构知识及不同的化学分析方法 光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质的光谱的产光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质的光谱的产光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质的光谱的产光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质的光谱的产生及其同物质之间的相互作用光谱是电磁辐射按照波长的有序排列，生及其同物质之间的相互作用光谱是电磁辐射按照波长的有序排列，生及其同物质之间的相互作用光谱是电磁辐射按照波长的有序排列，生及其同物质之间的相互作用光谱是电磁辐射按照波长的有序排列，根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度 通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的知识。

但是，光谱学技术并不仅是一种科学工具，在方面物质结构的知识但是，光谱学技术并不仅是一种科学工具，在方面物质结构的知识但是，光谱学技术并不仅是一种科学工具，在方面物质结构的知识但是，光谱学技术并不仅是一种科学工具，在化学分析中它也提供了重要的定性与定量的分析方法化学分析中它也提供了重要的定性与定量的分析方法化学分析中它也提供了重要的定性与定量的分析方法化学分析中它也提供了重要的定性与定量的分析方法1666166616661666年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的各种颜色的光谱各种颜色的光谱各种颜色的光谱各种颜色的光谱 1802180218021802年，渥拉斯顿观察到了光谱线，其后在年，渥拉斯顿观察到了光谱线，其后在年，渥拉斯顿观察到了光谱线，其后在年，渥拉斯顿观察到了光谱线，其后在1814181418141814年夫琅和费也独年夫琅和费也独年夫琅和费也独年夫琅和费也独立地发现它立地发现它立地发现它立地发现它 光谱学初步光谱学初步 发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。

线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要光谱和连续光谱线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要光谱和连续光谱线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要光谱和连续光谱线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电 吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光，吸收的程吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光，吸收的程吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光，吸收的程吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光，吸收的程度如何，为什么会有吸收等问题研究的对象基本上为分子度如何，为什么会有吸收等问题研究的对象基本上为分子度如何，为什么会有吸收等问题研究的对象基本上为分子度如何，为什么会有吸收等问题研究的对象基本上为分子 在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术当在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术当在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术当在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术。

当光通过物质时，除了光的透射和光的吸收外，还观测到光的光通过物质时，除了光的透射和光的吸收外，还观测到光的光通过物质时，除了光的透射和光的吸收外，还观测到光的光通过物质时，除了光的透射和光的吸收外，还观测到光的散射在散射光中除了包括原来的入射光的频率外散射在散射光中除了包括原来的入射光的频率外散射在散射光中除了包括原来的入射光的频率外散射在散射光中除了包括原来的入射光的频率外( (瑞利散射瑞利散射瑞利散射瑞利散射和廷德耳散射和廷德耳散射和廷德耳散射和廷德耳散射) )，还包括一些新的频率这种产生新频率的散，还包括一些新的频率这种产生新频率的散，还包括一些新的频率这种产生新频率的散，还包括一些新的频率这种产生新频率的散射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱 颜色与光谱颜色与光谱紫外光的波长范围为紫外光的波长范围为4-400nm4-400nm200-400(200-400为近紫外区，为近紫外区，4-200nm4-200nm为远紫外区为远紫外区) )可见光范围可见光范围380380780nm780nm近红外区域按近红外区域按ASTMASTM定义是指波长在定义是指波长在7807802526nm2526nm范围内的电磁波。

范围内的电磁波对于不发光物体的颜色，主。