颜色的基本知觉特征和相对知觉特征

2010-09-06

1、颜色的基本知觉特征 

         亮度：表示一个表面明暗程度的视觉特征（亮或暗）；
         色调：表示一不表面看来似红、黄、绿或蓝的一种颜色，或两种颜色混合的视觉特征；
         彩度：表示一个表面所显示的色调浓淡程度的视觉特征。
         消色差通道对亮度起主要的作用：所有颜色都有亮度，在此通道收集各种类型细胞的反应时，形成对所有     颜色的总的反应强度。因此得到：
         反应强度（A）大  亮色
         反应强度（A）小  暗色
     对白、灰、黑色，假设β=γ=ρ，则对这3种颜色色差信号C1、C2、C3为0.颜色的色调可表示为：
         C1     正   浅红色
         C2     负   浅绿色
         C2-C3  正   浅黄色
         C2-C3  负   浅蓝色
     某种颜色的特定色调可以用C1与C2-C3之比表示，彩度可用信号C1和C2-C3的强度表示。0表示零色度，即白、灰或黑色（消色差颜色）。
2、颜色的相对知觉特征

        现在我们来观察一块白板和一块灰板。当把它们并排放在纸上置于明亮的阳光下时，白板和灰板都很亮；当把它们放到阴处或室内时，就没有那么亮了。但是所看到的是，白板乃是白的，灰板乃是灰的。眼睛和大脑潜意识等认为明亮度的降低不是由于物体的变化，而是由于照明的变化。在钨灯下观看，两板也乃是白的和灰色的。
     “明度”用来描述在相同的照明条件下物体相对于白色物体的亮度。亮度绝对与消色差信号（如A）的强度。明度则决定于信号。所以，对于一种给定的颜色，它的明度是一定的。
     色彩的判断也可类似与白色。众所周知，随着照明程度的下降，物体的色彩也降低。所以在明亮阳光下看起来非常鲜艳的景物，在满天乌云时就不那么鲜艳了；在夜晚光照减弱到微光程度时，色彩也降到了0,但在一般光照条件下，物体的颜色被认为是几乎不变的，如把西红柿放在白瓷盘中，在明亮的阳光下，红色西红柿非常鲜艳，他的红色调很强；若放到室内较暗照明条件下观看，就没有那么鲜艳了，于是视觉系统浅意识等断定，暗光下色彩的降低是由于白色亮度的较低，这是由照明程度的降低而引起的，可见，色彩判读是正比于白色亮度的。这种相对色彩即为彩度，色彩取决与信号的强度，如C1和C2-C3；彩度取决于相关参数。
     明度和彩度可定义如下：
     明度：在相同照明条件下，相对于白色或搞透射表面亮度的亮度。
     彩度：在相同照明条件下，同白色或高透射表面亮度成正比的色彩。
     由于这来那个个特征的定义是在相同照明条件下对参考表面而言的，因而仅适用于相关色，而不适用于看起来分离的无关色。但在图像区域，如果画面是被照明物体的，则可视为相关色，若同其他表面关联下观察，透射色成为相关色。
     在考察一下白瓷盘中西红柿的情况。由于西红柿是立体的，在他表面的照明情况变化很大，光垂直照射出高度，侧面亮度降低，阴影部分亮度更低。对同样照明条件下的白色盘的亮度，可以比较容易地分为几个表面。因此，明度和彩度只需在这几个表面测定。也可以相对于编码的亮度来判定色彩，而不是相对与同样照明条件的白色，这样得到的特征称为“饱和度”。这一特征在西红柿是所以部位都可容易地判定；因而饱和度和色调一起，可用来判定西红柿全表面颜色的均匀性。饱和度取决与信号。
     饱和度定义：某一表面与其亮度正比的色彩。
     因为饱和度的判定不需要具有相同照明条件的参考白色，所以它对相关色和无关色都是适用的。如一个红色交通信号灯，它是无关色。当直接观看时，红色信号灯非常明亮鲜艳；如果经过商店的橱窗玻璃等平面反射后再看，就没有原来那么明亮鲜艳了，但它还是红色的。因为它的色彩降低同其亮度的降低成正比，即饱和度还是相同的，所以对信号灯的识别取决于它的色调和饱和度，而不是色彩。