1、顏色的基本知覺特征
亮度:表示一個(gè)表面明暗程度的視覺特征(亮或暗);
色調(diào):表示一不表面看來(lái)似紅、黃、綠或藍(lán)的一種顏色,或兩種顏色混合的視覺特征;
彩度:表示一個(gè)表面所顯示的色調(diào)濃淡程度的視覺特征。
消色差通道對(duì)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(xì)胞的反應(yīng)時(shí),形成對(duì)所有 顏色的總的反應(yīng)強(qiáng)度。因此得到:
反應(yīng)強(qiáng)度(A)大 亮色
反應(yīng)強(qiáng)度(A)小 暗色
對(duì)白、灰、黑色,假設(shè)β=γ=ρ,則對(duì)這3種顏色色差信號(hào)C1、C2、C3為0.顏色的色調(diào)可表示為:
C1 正 淺紅色
C2 負(fù) 淺綠色
C2-C3 正 淺黃色
C2-C3 負(fù) 淺藍(lán)色
某種顏色的特定色調(diào)可以用C1與C2-C3之比表示,彩度可用信號(hào)C1和C2-C3的強(qiáng)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(duì)知覺特征
現(xiàn)在我們來(lái)觀察一塊白板和一塊灰板。當(dāng)把它們并排放在紙上置于明亮的陽(yáng)光下時(shí),白板和灰板都很亮;當(dāng)把它們放到陰處或室內(nèi)時(shí),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(shí)等認(rèn)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(lái)描述在相同的照明條件下物體相對(duì)于白色物體的亮度。亮度絕對(duì)與消色差信號(hào)(如A)的強(qiáng)度。明度則決定于信號(hào)。所以,對(duì)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(yáng)光下看起來(lái)非常鮮艷的景物,在滿天烏云時(shí)就不那么鮮艷了;在夜晚光照減弱到微光程度時(shí),色彩也降到了0,但在一般光照條件下,物體的顏色被認(rèn)為是幾乎不變的,如把西紅柿放在白瓷盤中,在明亮的陽(yáng)光下,紅色西紅柿非常鮮艷,他的紅色調(diào)很強(qiáng);若放到室內(nèi)較暗照明條件下觀看,就沒有那么鮮艷了,于是視覺系統(tǒng)淺意識(shí)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(duì)色彩即為彩度,色彩取決與信號(hào)的強(qiáng)度,如C1和C2-C3;彩度取決于相關(guān)參數(shù)。
明度和彩度可定義如下:
明度:在相同照明條件下,相對(duì)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(lái)那個(gè)個(gè)特征的定義是在相同照明條件下對(duì)參考表面而言的,因而僅適用于相關(guān)色,而不適用于看起來(lái)分離的無(wú)關(guān)色。但在圖像區(qū)域,如果畫面是被照明物體的,則可視為相關(guān)色,若同其他表面關(guān)聯(lián)下觀察,透射色成為相關(guān)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(cè)面亮度降低,陰影部分亮度更低。對(duì)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(gè)表面。因此,明度和彩度只需在這幾個(gè)表面測(cè)定。也可以相對(duì)于編碼的亮度來(lái)判定色彩,而不是相對(duì)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(diào)一起,可用來(lái)判定西紅柿全表面顏色的均勻性。飽和度取決與信號(hào)。
飽和度定義:某一表面與其亮度正比的色彩。
因?yàn)轱柡投鹊呐卸ú恍枰哂邢嗤彰鳁l件的參考白色,所以它對(duì)相關(guān)色和無(wú)關(guān)色都是適用的。如一個(gè)紅色交通信號(hào)燈,它是無(wú)關(guān)色。當(dāng)直接觀看時(shí),紅色信號(hào)燈非常明亮鮮艷;如果經(jīng)過商店的櫥窗玻璃等平面反射后再看,就沒有原來(lái)那么明亮鮮艷了,但它還是紅色的。因?yàn)樗纳式档屯淞炼鹊慕档统烧龋达柡投冗€是相同的,所以對(duì)信號(hào)燈的識(shí)別取決于它的色調(diào)和飽和度,而不是色彩。