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颜色究竟是什么?

发表时间:2020-09-17 13:29作者:神仙猪

1

颜色究竟是什么?

几乎所有做遥感的小伙伴一般都会回答,是可见光的光谱的全部或者一部分。

应该说这不错,这是一种客观的解释,很好理解。

这是光谱学的解释。

但是有一点,我们看到同样的颜色,可不一定有同样的光谱。

因为我们是人,不是光谱仪。

三棱镜分光.jpg


2

如果基于我们是人这一事实,

颜色是人眼对特定波长的光的刺激的反应,这些刺激经过人脑的计算,形成的某种电信号。

这是一种人类的主观的解释。

黑客帝国动图.gif

是这样吗?

恐怕是的。

万紫千红,五彩缤纷是对人类而言,

赤橙黄绿青蓝紫也是人类所命名的。

在其他动物看来并非如此。


3

人的眼睛中,有三种视锥细胞,还有视杆细胞。

三种视锥细胞对三种不同波长的光敏感,分别对红绿蓝光敏感,对其他的可见光波段并不敏感。

视杆细胞一般认为不辨色,但是对弱光敏感。

视锥细胞视感细胞的电镜照片.jpg

视锥细胞和视杆细胞的电镜照片


汪星人看到的世界可能就不是这样,它们的眼睛与人不同,只有两种视锥细胞。

所以从人类的角度看,它们是色盲。

而在皮皮虾看来,人类都是色盲,而且还色盲的非常厉害。

皮皮虾的眼睛.jpg

皮皮虾拥有强大的复眼,有十六种光感受器,人只有三种。

很难想象他们眼中的世界是什么样子。


从这个角度讲,颜色难道不是一种人类的主观认识?

颜色,是人眼这种不是很完美的传感器对于客观实际的测量,在人类大脑中做出的近似。



4

从仪器角度来说,人眼不太完美。

可以看成是一台三波段的多光谱相机,

其技术参数如下:


自动对焦的镜头

三波段镀膜CCD,

无色彩的弱光模式。

光谱范围380-760nm,

中心波长700nm,546nm,436nm附近,

90%的半峰宽不确定。

因为不是大工业生产,实际参数变动较大,以到手实物为准。

采用盲盒式销售,成对销售,另赠立体视觉功能,不退不换。

售后服务中心,各医院眼科。

大眼睛.gif


5

因为只有三个波段的传感器,所以人类看到同样的颜色,并不一定有同样的光谱。

而且,同样的辐亮度,因为光谱不同,在人眼看来。亮度并不相同。

这也就是为什么,在辐照度,辐亮度之外,有一套完全不同的单位体系,流明(lm),勒克斯(lux),坎德拉(烛光,cd)

这些都是基于人眼传感器对亮度的感受,形成的单位。


这套单位体系和我们熟悉的辐照度的单位体系,有一条细细的纽带相连接。

定义:1坎德拉是在给定方向上光源发出频率为540*10 12 Hz(是555.5555nm的光)的单色辐射,此方向上的辐射强度为1/683 W/sr。

而向波长两侧视觉函数关系的测量,则不可能不加入人类的主观判断。

烛光.jpg


6

于是有了CIE RGB的视觉函数,在此基础上又发展出了更好用的CIE XYZ三刺激的视觉函数。

基于人眼传感器特征的科学,就是色度学,

在各个工业领域,有着非常多的应用。

色度学三角.jpg

XYZ色度学三角,利用不同红蓝绿亮度,可以让人以为看到了各种颜色。


利用色度学原理,人类做出了彩色电视机。

最早的那种大大的,弧面的,带电子枪的彩色电视机。

三个枪,射出不同强度的电子,激发屏幕上的荧光物质,发出不同亮度的红绿蓝光。

因为离得非常近的红绿蓝,对于人眼这种空间分辨率不高传感器,会形成混合刺激。

这种刺激在大脑里,就变成了某种经过计算过的颜色。

也就是说设计一种光谱,会让人类以为看到了一种颜色。

在屏幕前,被人类认为自己看到了五光十色,万千霓虹。其实就是无数的紧紧挨着的,小红点,小绿点,小蓝点。

这真不知道是啥感觉,人类真NB,人类也很SB。

看电视.jpg小点.jpg


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此前在色度学领域的测量设备是一台被严格色度学标定的RGB相机。

看以前的书说到设备时,总是提到很难获得全光谱图像,

但是现在获得光谱图像简直不要太简单。

Resonon PIKA NUV简直就是专门为了色度学设计的。

PIKA NUV.jpg


波长范围 350-800nm    完全涵盖了人眼的光谱范围380-760nm

光谱间隔 0.57nm           

光谱分辨率 2.3nm         这比那种几十个nm带宽校准要准的多

光谱通道数 785

空间通道数 1600

大工业生产,质量稳定

依锐思负责售后服务,用户安心。


在此介绍给各位,谢谢各位关注我们的公众号

二维码.jpg


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