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顏色的基本知覺特征和相對知覺特征

2010-09-06

1、顏色的基本知覺特征

         亮度：表示一個表面明暗程度的視覺特征（亮或暗）；
         色調：表示一不表面看來似紅、黃、綠或藍的一種顏色，或兩種顏色混合的視覺特征；
         彩度：表示一個表面所顯示的色調濃淡程度的視覺特征。
         消色差通道對亮度起主要的作用：所有顏色都有亮度，在此通道收集各種類型細胞的反應時，形成對所有     顏色的總的反應強度。因此得到：
         反應強度（A）大亮色
         反應強度（A）小暗色
     對白、灰、黑色，假設β=γ=ρ，則對這3種顏色色差信號C1、C2、C3為0.顏色的色調可表示為：
         C1     正   淺紅色
         C2     負   淺綠色
         C2-C3 正   淺黃色
         C2-C3 負   淺藍色
     某種顏色的特定色調可以用C1與C2-C3之比表示，彩度可用信號C1和C2-C3的強度表示。0表示零色度，即白、灰或黑色（消色差顏色）。
2、顏色的相對知覺特征

        現在我們來觀察一塊白板和一塊灰板。當把它們并排放在紙上置于明亮的陽光下時，白板和灰板都很亮；當把它們放到陰處或室內時，就沒有那么亮了。但是所看到的是，白板乃是白的，灰板乃是灰的。眼睛和大腦潛意識等認為明亮度的降低不是由于物體的變化，而是由于照明的變化。在鎢燈下觀看，兩板也乃是白的和灰色的。
     “明度”用來描述在相同的照明條件下物體相對于白色物體的亮度。亮度絕對與消色差信號（如A）的強度。明度則決定于信號。所以，對于一種給定的顏色，它的明度是一定的。
     色彩的判斷也可類似與白色。眾所周知，隨著照明程度的下降，物體的色彩也降低。所以在明亮陽光下看起來非常鮮艷的景物，在滿天烏云時就不那么鮮艷了；在夜晚光照減弱到微光程度時，色彩也降到了0,但在一般光照條件下，物體的顏色被認為是幾乎不變的，如把西紅柿放在白瓷盤中，在明亮的陽光下，紅色西紅柿非常鮮艷，他的紅色調很強；若放到室內較暗照明條件下觀看，就沒有那么鮮艷了，于是視覺系統淺意識等斷定，暗光下色彩的降低是由于白色亮度的較低，這是由照明程度的降低而引起的，可見，色彩判讀是正比于白色亮度的。這種相對色彩即為彩度，色彩取決與信號的強度，如C1和C2-C3；彩度取決于相關參數。
     明度和彩度可定義如下：
     明度：在相同照明條件下，相對于白色或搞透射表面亮度的亮度。
     彩度：在相同照明條件下，同白色或高透射表面亮度成正比的色彩。
     由于這來那個個特征的定義是在相同照明條件下對參考表面而言的，因而僅適用于相關色，而不適用于看起來分離的無關色。但在圖像區域，如果畫面是被照明物體的，則可視為相關色，若同其他表面關聯下觀察，透射色成為相關色。
     在考察一下白瓷盤中西紅柿的情況。由于西紅柿是立體的，在他表面的照明情況變化很大，光垂直照射出高度，側面亮度降低，陰影部分亮度更低。對同樣照明條件下的白色盤的亮度，可以比較容易地分為幾個表面。因此，明度和彩度只需在這幾個表面測定。也可以相對于編碼的亮度來判定色彩，而不是相對與同樣照明條件的白色，這樣得到的特征稱為“飽和度”。這一特征在西紅柿是所以部位都可容易地判定；因而飽和度和色調一起，可用來判定西紅柿全表面顏色的均勻性。飽和度取決與信號。
    飽和度定義：某一表面與其亮度正比的色彩。
     因為飽和度的判定不需要具有相同照明條件的參考白色，所以它對相關色和無關色都是適用的。如一個紅色交通信號燈，它是無關色。當直接觀看時，紅色信號燈非常明亮鮮艷；如果經過商店的櫥窗玻璃等平面反射后再看，就沒有原來那么明亮鮮艷了，但它還是紅色的。因為它的色彩降低同其亮度的降低成正比，即飽和度還是相同的，所以對信號燈的識別取決于它的色調和飽和度，而不是色彩。