颜色科学与技术课程设计1(印刷)（DOC34页）

颜色测量与计算课程设计总结报告目录实验一实验二实验三实验四实验五实验一一、实验目的1、理解加色混色与减色混色原理，体会不同颜色混合方式下所得混合色的规律。2、了解不同光源的光谱特性，理解不同颜色的光具有不同的光谱组成，总结光谱分布与颜色感觉的关系和规律，理解光源所发出的光谱辐射是一切颜色感觉的来源。3、学会用工具软件画光谱反射率曲线图，并会比较分析数据。二、实验仪器1、PR-655分光辐射度计2、X-RiteSwatchbook分光光度计3、目视比色仪4、ColorMatching颜色匹配软件三、实验内容1、在LED（或LCE）显示器上匹配LED光源照明下的5个反射色（红，绿，黄，蓝，灰），LED光源的色温分别为6500K，5000K和4000K。2、匹配15个颜色（不同照明光源和显示器的组合），匹配并测量显示器上颜色刺激的Sm（λ），代入公式计算，得到不同LED光源照明下目标色和匹配色的XYZ色度值；带入给定照明光源的XnYnZn值，计算目标色和匹配色的L*a*b*值，从而计算出观察者匹配不同颜色的CIEL*a*b*色差值。3、绘制给定不同照明光源下颜色刺激的光谱数据和观察者匹配显示器上Sm（λ）的光谱数据。并比较光谱分布的差异。体会同色异谱颜色匹配的含义。四、实验数据及实验结果分析1、LCD&6300K表1-1.LCD&6300K标准与匹配颜色表（1）、LCD&6300K灰色对比图，如图1-1图1-1.LCD&6300K灰色对比图（2）、LCD&6300K红色对比图，如图1-2图1-2.LCD&6300K红色对比图（3）、LCD&6300K黄色对比图，如图1-3图1-3.LCD&6300K黄色对比图（4）、LCD&6300K绿色对比图，如图1-4图1-4.LCD&6300K绿色对比图（5）、LCD&6300K蓝色对比图，如图1-5图1-5.LCD&6300K蓝色对比图2、LED&6300K表1-2.LED&6300K标准与匹配颜色表（1）LED&6300K灰色对比图，如图1-6图1-6.LED&6300K灰色对比图（2）LED&6300K红色对比图，如图1-7图1-7.LED&6300K红色对比图（3）LED&6300K黄色对比图，如图1-8图1-8.LED&6300K黄色对比图（4）LED&6300K绿色对比图，如图1-9图1-9.LED&6300K绿色对比图（5）LED&6300K蓝色对比图，如图1-10图1-10.LED&6300K蓝色对比图3、LED&3600K表1-3.LED&3600K标准与匹配颜色表（1）LED&3600K灰色对比图，如图1-11图1-11.LED&3600K灰色对比图（2）LED&3600K红色对比图，如图1-12图12.LED&3600K红色对比图（3）LED&3600K黄色对比图，如图1-13图1-13.LED&3600K黄色对比图（4）LED&3600K绿色对比图，如图1-14图1-14.LED&3600K绿色对比图（5）LED&3600K蓝色对比图，如图1-15图1-15.LED&3600K蓝色对比图五、总结与分析根据表1-1——表1-3，及图1-1——图1-15可知，两颜色为同色异谱颜色，就是颜色外貌相同，但光谱组成不同的两个颜色。表1-4.三种情况不同颜色色差平均值根据表1-4，灰色色差值最小，蓝色色差值最大，可知人眼对灰色的分辨力最强，对蓝色的分辨力最弱。表1-5.各情况下五种颜色色差平均值根据表1-5，LED&6300K色差值最小，LCD&6300K色差值最大，可知LED&6300K光对人眼干扰最小，显色性最好。LCD&6300K光对人眼干扰最大，显色性最差。实验二一、实验目的1、理解物体的颜色感觉来自物体的光谱特性，理解物体本身所固有的光谱特性是物体产生不同颜色感觉的主要原因之一，体会不同光谱分布与颜色感觉得大致对应关系。2、学会使用分光光度计等，并利用设备对颜色进行测量。3、学会对数据进行计算，分析，并会绘制光谱反射率曲线。4、了解油墨与显示器色域的形状二、实验仪器1、X-RiteSwatchbook分光光度计2、Colorshop软件3、X-RiteMonitorOptimizer色度计三、实验内容1、测量给定样张上油墨的青、品红、黄、红、绿、蓝、叠印黑实地色块及纸张的光谱反射率，用工具软件绘制其光谱反射率曲线。2、计算D65照明体下，上述8个颜色的三刺激值X,Y,Z和色品坐标x，y。3、根据给定的光谱三刺激值数据（2视场），绘制CIE-xy色品图（光谱轨迹）。4、在xy色品图中绘制此种品牌油墨的色域。5、测量CMY单色梯尺各色块XYZ值，计算其色品坐标xy和D65照明体下样品的L*a*b*，并标在xy和a*b*图中。6、测量显示器最饱和红、绿、蓝及其不同饱和度的原色梯尺XYZ三刺激值，xy和L*a*b*,并标在xy和a*b*图中。7、在显示器上测量RGB为（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）的颜色，表在xy和a*b*图中。8、在xy色品图中绘制此种显示器的色域。四、实验数据与实验结果分析1、青、品红、黄、红、绿、蓝、叠印黑实地色块及纸张的光谱反射率曲线，如图2-1图2-1.青、品红、黄、红、绿、蓝、叠印黑实地色块及纸张的青色光谱反射率曲线分析；根据图2-1，光谱反射率是由物体自身材料所决定的，反映了物体的光学特性。2、计算D65照明体下，8个颜色XYZ,xy。公式)()(100ySk（2-1）)()(kxX)()(kyY)()(kzZ（2-2）ZYXXxZYXYy（2-3）由公式（2-1）（2-1）（2-1）可以求出物体的三刺激值XYZ和色品坐标xyColornameXYZxyC10018.8325.0968.990.170.22M10031.3116.3318.650.470.25Y10060.4968.988.700.440.50CM1006.154.2218.530.210.15CY1007.818.079.050.220.52MY10027.9815.283.70.600.33CMY1001.111.221.610.280.31纸白79.0782.5493.420.310.32表2-1.8种颜色的三刺激值XYZ和色品坐标xy3、CIE-xy色品图（光谱轨迹）如图2-2图2-2.CIE-xy色品图分析：光谱轨迹线（380nm-780nm）上的点都具有最大饱和度，饱和度最低点为非彩色点（0.33,0.33）。光谱轨迹线外为不可见光，内为可见光。4、油墨色域，如图2-3图2-3.油墨色域分析：光谱轨迹（380nm-780nm）。油墨色域为六边形，印刷油墨一次色为CMY，二次色为RGB，油墨混合色在六个颜色点的连线内。因为在CIE色品图上，色光相加混合的结果是线性的，而所有印刷形成的彩色，都是由8种油墨网点（其中六种是彩色）的光刺激形成的，符合色光相加规律。所以油墨色域为六边形。5、青色及其不同饱和度xy，L*a*b*值16)/(116*3/1nYYL])/()/[(500*a3/13/1nnYYXX])(Z/Z-)200[(Y/Yb*1/3n1/3n（2-4）由公式（2-3）（2-4）可得各颜色xy和L*a*b*青色及其不同饱和度xy，L*a*b*值xyL*a*b*C900.190.2462.23-21.64-38.80C800.210.2666.52-18.88-34.03C700.220.2770.40-16.50-29.07C600.240.2873.69-13.89-24.71C500.260.2977.89-10.86-19.68C400.270.3080.79-8.29-15.72C300.280.3184.25-6.31-12.39C250.280.3185.40-5.78-10.73C200.290.3187.02-3.87-8.54C150.300.3288.35-2.83-6.82C100.300.3289.96-1.41-5.31C70.300.3290.37-1.01-4.26C30.310.3291.360.09-2.80表2-2.青色梯尺品红色及其不同饱和度xy，L*a*b*值xyL*a*b*表2-3.品红梯尺黄色及其不同饱和度xy，L*a*b*值xyL*a*b*表2-4.黄色梯尺CMY梯尺色块xy图，如图2-4图2-4.CMY梯尺色块xy图分析：根据图2-4，可知CMY梯尺都从非彩色点（0.33,0.33）开始向外延伸，xy图三线为曲线，呈非线性关系。CMY梯尺色块a*b*图，如图2-5图2-5.CMY梯尺色块a*b*图分析：根据图2-5，可知CMY梯尺都从非彩色点（0,0）开始向外延伸，a*b*图三线呈直线，呈线性关系。6、显示器红绿蓝及其不同饱和度梯尺xy，L*a*b*值根据公式2-3可得显示器xy表2-5.显示器红色xy，L*a*b*表2-6.显示器绿色xy，L*a*b*表2-7.显示器蓝色xy，L*a*b*显示器红绿蓝及其不同饱和度梯尺xy图，如图2-6图2-6.显示器红绿蓝及其不同饱和度梯尺xy图分析：显示器红绿蓝三色从非彩色点向外延伸，显示器红绿蓝及其不同饱和度梯尺a*b*图，如图2-7图2-7.显示器红绿蓝及其不同饱和度梯尺a*b*图分析：显示器红绿蓝三色从非彩色点（0,0）向外延伸。7、（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）xy，L*a*b*值表2-8.（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）xy，L*a*b*值（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）xy图，如图2-8图2-8.（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）xy图分析：（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）三点在显示器色域上。（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）L*a*b*图，如图2-9图2-9.（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）L*a*b*图分析：表2-8.显示器六色XYZ，xy通过对比上表2-8中的颜色三刺激值和色品坐标。第一，（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）的三刺激值和色品坐标都比最饱和的红绿蓝颜色的三刺激值和色品坐标大。第二，（255,255,0）、（0,255,255）、（255,0,255）与其对应的最饱和的红绿蓝颜色的三刺激值存在如下关系：两种或两种以上已知三刺激值的颜色光相加混合是，混合色的三刺激值等于各色光三刺激值之和。第三，三刺激值和色品坐标存在如下关系：YyxX,YyyxYyzZ1。8、显示器色域表2-9.显示器六色xy显示器色域图，如图2-10图2-10.显示器色域图分析：光谱轨迹（380nm-780nm）。显示器色域为三角形。因为RGB颜色空间是加色混色空间，因此所有能再现的颜色范围有RGB三原色的三个坐标点所决定，构成一个三角形。CMY为RGB混色，在RGB连线上。实验三一、实验目的1、学会利用仪器测量胶片及印刷品的密度、网点面积率等，掌握采用密度法表示油墨质量及印刷状态的方法。2、学会计算网点面积率，并进行比较和分析。3、学会计算油墨的色纯度，色灰，色偏，色效率等。4、学会利用仪器测量样品的色差，掌握使用数量表示颜色感觉差异的方法二、实验仪器X-RiteSwatchbook分光光度计三、实验内容1、选择一网点面积率的青、品红、黄各一色块，测量相对密度，利用公式计算其网点面积率，并与仪器直接测量的网点面积率进行比较。2、测量原色实地色块的密度并计算油墨的色纯度，色偏，色灰，色效率。3、选择两张不同样张上的两个相同的CMY色块各一对，测量其在D65照明体下的XYZ三刺激值，利用色差公式计算两者间的△L*,△a*,△b*,△C*,△h*