2020-06-22 22:26:16

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色光三原色(加法三原色)为:红、绿、蓝。光线会越加越亮,两两混合可以得到更亮的中间色:yellow黄、magenta品红(或者叫洋红、紫)、cyan青。三种等量组合可以得到白色。

补色指完全不含另一种颜色,红和绿混合成黄色,因为完全不含蓝色,所以黄色就是蓝色的补色。两个等量补色混合也形成白色。红色与绿色经过一定比例混合后就是黄色了。所以黄色不能称之为三原色。

基本信息

  • 中文名

    色光三原色

  • 外文名

    tricolor

  • 别称

    三基色

  • 应用学科

    物理,计算机,美术等

折叠 编辑本段 相关色彩

除色光三原色外,还有另一种三原色,称颜料三原色(减法三原色)。我们看到印刷的颜色,实际上都是看到的纸张反射的光线,比如我们在画画的时候调颜色,也要用这种组合。颜料吸收光线,而不是将光线叠加,因此颜料的三原色就是能够吸收RGB的颜色,为黄、品红、青,(CMY),他们就是RGB的补色。

把黄色颜料和青色颜料混合起来,因为黄色颜料吸收蓝光,青色颜料吸收红光,因此只有绿色光反射出来,这就是黄色颜料加上青色颜料形成绿色的道理。

光的三原色是红色、绿色和蓝色,三种光相加会成为白色光。这是由于人类有三种视锥细胞分别对红、绿和蓝光最敏感。

三原色光和绘画中的"三原色"不同。绘画时用三种颜色洋红色、黄色和青色以不同的比例配合,会产生许多种颜色。如果三种色料相加,理论上会成为黑色,但实际上是深灰色,因此需要独立的黑色颜料。三色颜料加上黑色(K)便是"CMYK色彩空间"。

折叠 编辑本段 显示

彩电与色光三原色

彩色电视机的荧光屏上涂有三种不同的荧光粉,当电子束打在上面的时候,分别发出红光、绿光和蓝光。制造荧光屏时,工人用特殊的方法把三种荧光粉一点一点的互相交替地排列在荧光屏上。无论从荧光屏什么位置取出相邻三个点来看都一定包括红、绿、蓝各一点。每个小点只有针尖那么大,不用放大镜是看不出来的。由于它们很小,又挨得很近,在它们发光时,用肉眼就无法分辨出每个色点发出的光了,只能看到三种光混合起来的颜色。

折叠 编辑本段 发现

发现著名的力学三定律的十八世纪伟大科学家艾萨克·牛顿(Issac Newton),不但在力学方面功勋卓著,同时也为享受摄影乐趣的后人们留下了宝贵财富,即,光学色彩论。他奠定了近代色彩研究的科学基础。

牛顿发现了光的色彩奥妙,经过系统观察及研究实验,最终确认:当一束白光通过三棱镜时,它将经过两次折射,其结果是白光被分解为有规律的七种彩色光线。这七种色彩依次为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,且顺序是固定不变的。这也就是人们常说的"七色光"。而这七种光线经过三棱镜的反向折射之后,又会合成一束白光。于是,1666年牛顿发表学说--"色彩在光线中"。牛顿的三棱镜试验,就是后来为人熟知的著名的"棱镜色散实验"。这一研究成果,也是牛顿身后数十年,德国大文豪歌德长期以来所极力驳斥的"光谱理论"。

折叠 编辑本段 推论

发现光的色散奥妙之后,牛顿开始推论:既然白光能被分解及合成,那么这七种色光是否也可以被分解或合成呢?于是,纷繁的实验和不停的计算充斥着他日后的生活。一段时间后,牛顿通过计算,得出了一个结论:七种色光中只有红、绿、蓝三种色光无法被分解,于是也就谈不到合成了。而其他四种色光均可由这三种色光以不同比例相合而成。于是红、绿、蓝则被称为"三原色光"或"色光三原色"(注意,这有别于我们熟知的三原色"品红、黄、青")。牛顿通过计算得出上述结论后,未能完成实验,便与世长辞。牛顿死后的若干时日之后,他的学生们终于完成了他未完成的实验,配以牛顿生前的计算,从而使光学色彩论正式亮相。

实验证明:

1、红、绿、蓝三种色光无法被分解,故称"三原色光"。

2、三原色光相加为白光,也就是说,白光中含有红光、蓝光和绿光。

3、三原色光中任意两种色光等量相加,则成为三原色光中另一种色光的互补色光。即:等量的红光+绿光=黄光,互补于蓝光;等量的红光+蓝光=品红光(也称洋红,即较浅的紫红),互补于绿光;等量的绿光+蓝光=青光,互补于红光。如果三原色光中某一种色光与某一种三原色光以外的色光等量相加后形成白光,则称这两种色光为互补色光。互补色光之间,能够形成相互阻挡的效果。于是可知以下三对互补色光:黄光与蓝光、红光与青光、绿光与品红光。

4、三原色光"红、绿、蓝"的互补光"黄、品红、青",称为"三原色素"

定理:

颜料三原色与色光三原色规律不同!

透明体的颜色是由它本身的色光决定,不透明体的颜色由他反射的色光决定

折叠 编辑本段 确定

色光三原色的本质是三原色具有独立性,三原色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。另外,三原色具有最大的混合色域,其它色彩可由三原色按一定的比例混合出来,并且混合后得到的颜色数目最多。

在色彩感觉形成的过程中,光源色与光源、眼睛和大脑三个要素有关,因此对于色光三原色的选择,涉及到光源的波长及能量、人眼的光谱响应区间等因素。

从能量的观点来看,色光混合是亮度的叠加,混合后的色光必然要亮于混合前的各个色光,只有明亮度低的色光作为原色才能混合出数目比较多的色彩,否则,用明亮度高的色光作为原色,其相加则更亮,这样就永远不能混合出那些明亮度低的色光。同时,三原色应具有独立性,三原色不能集中在可见光光谱的某一段区域内,否则,不仅不能混合出其它区域的色光,而且所选的原色也可能由其它两色混合得到,失去其独立性,而不是真正的原色。

折叠 编辑本段 选择原因

三原色的原理不是出于物理原因,而是由于生理原因造成的。人的眼睛内有几种辨别颜色的锥形感光细胞,分别对黄绿色、绿色和蓝紫色(或称紫罗兰色)的光最敏感(波长分别为564、534和420纳米),如果辨别黄绿色的细胞受到的刺激略大于辨别绿色的细胞,人的感觉是黄色;如果辨别黄绿色的细胞受到的刺激大大高于辨别绿色的细胞,人的感觉是红色。虽然三种细胞并不是分别对红色、绿色和蓝色最敏感,但这三种光可以分别对三种锥形细胞产生刺激。

不同的生物眼中辨别颜色的细胞并不相同,例如鸟类眼中有四种分别对不同波长光线敏感的细胞,而一般哺乳动物只有两种,所以对它们来说只有两种原色光。

既然"三原色的原理不是出于物理原因,而是由于生理原因造成的",那么前段所说的"用三种原色的光以不同的比例加和到一起,形成各种颜色的光"显然就不大合适。使用三原色并不足以重现所有的色彩,准确地说法应该是"将三原色光以不同的比例复合后,对人的眼睛可以形成与各种频率的可见光等效的色觉。"只有那些在三原色的色度所定义的颜色三角内的颜色,才可以利用三原色的光以非负量相加混合得到。

例如,红光与绿光按某种比例复合,对三种锥状细胞刺激后产生的色觉可与眼睛对单纯的黄光的色觉等效。但决不能认为红光与绿光按某种比例复合后生成黄光,或黄光是由红光和绿光复合而成的。

折叠 编辑本段 非线性

由于gamma校正,在计算机显示设备上的颜色输出的强度通常不是直接正比于在图象文件中R, G和B值。就是说,即使值0.5非常接近于0到1.0(完全强度)的一半,计算机显示器在显示 (0.5, 0.5, 0.5)时候的光强度通常(在标准2.2-gamma CRT/LCD上)是在显示 (1.0, 1.0, 1.0)时候的大约22%,而不是50%。

折叠 编辑本段 数值表示

一个颜色显示的描述是由三个数值控制的,他分别为R、G、B。但三个数值位为最大时,显示为白色,当三个数值最小时,显示为黑色。

数值表示可以使用以下几种不同的方式:

从0到1之间可用的数来表示----浮点从0%到100%----百分比使用0到255之间的整数,八位数字表示,通常表示为十进制十六进制的数值 高端数字图像设备通常会使用更大的整数来表示,比如0 . . 1023(10位),0 . . 65535(16位)或更大 例如红色在不同方式下的表示

方式RGB表示
浮点(1.0,0.0,0.0)
百分比(100%,50%,0%)
八位数字(255,0,0)或#FF0000(十六进制)
十六位数字(65535,0,0)

折叠 编辑本段 几何表示

RGB颜色模型映射到一个立方体上。水平的x轴代表红色,向左增加。y轴代表蓝色,向右下方向增加。竖直的z轴代表绿色,向上增加。原点代表黑色,遮挡在立方体背面。

颜色通常都是用三种成分来定义的,不仅RGB颜色模型是这样,其它比如CIELAB和YUV也是如此。于是便采用三维空间来进行描述,把三种成分的数值当做欧几里得空间中普通笛卡尔坐标系的坐标值。在RGB模型中使用0到1之间的非负数作为立方体的坐标值,将原点(0,0,0)作为黑色,强度值沿坐标轴方向递增到达位于对角线(1,1,1)处的白色。

一个RGB组合(r,g,b)表示代表一个给定颜色的点在立方体内部、表面或者边上的三维坐标。这种表示方法使得在计算两个颜色相近程度时只需简单计算它们之间的距离:距离越短颜色越接近。

折叠 编辑本段 计算机显示

折叠 4位色/16色

在这种模式中有16种基本颜色,它们分别是:

RGBCMYKHSV颜色代码MS-DOS对应代号颜色名称
(255, 0, 255)(27, 82, 0, 0)(300°, 100%, 100%)#FF00FF13品红色
(0, 0, 255)(88, 77, 0, 0)(240°, 100%, 100%)#0000FF9蓝色
(0, 255, 255)(52, 0, 13, 0)(180°, 100%, 100%)#00FFFF11青色
(0, 255, 0)(63, 0, 100, 0)(120°, 100%, 100%)#00FF0010绿色
(255, 255, 0)(6, 0, 97, 0)(60°, 100%, 100%)#FFFF0014黄色
(255, 0, 0)(0, 99, 100, 0)(0°, 100%, 100%)#FF000012红色
(128, 0, 128)(61, 100, 14, 3)(300°, 100%, 50%)#8000805紫色
(0, 0, 128)(100, 98, 14, 17)(240°, 100%, 50%)#0000801深蓝色
(0, 128, 128)(86, 31, 49, 8)(180°, 100%, 50%)#0080803鸭绿色
(0, 128, 0)(87, 24, 100, 13)(120°, 100%, 50%)#0080002深绿色
(128, 128, 0)(51, 36, 100, 13)(60°, 100%, 50%)#8080006橄榄色
(128, 0, 0)(29, 100, 100, 38)(0°, 100%, 50%)#8000004栗色
(0, 0, 0)(75, 68, 67, 90)(0°, 0%, 0%)#0000000黑色
(128, 128, 128)(52, 43, 43, 8)(0°, 0%, 50%)#8080808灰色
(192, 192, 192)(25, 20, 20, 0)(0°, 0%, 75%)#C0C0C07银色
(255, 255, 255)(0, 0, 0, 0)(0°, 0%, 100%)#FFFFFF15白色

折叠 8位色/256色

每像素8位(Bits Per Pixel,位/像素)编码的RGB值:一个非常有限但真正的直接颜色系统,每个字节中红色和绿色占用3位(通常是8阶颜色等级),蓝色占用剩余的两位(4阶颜色等级),总共256种(8×8×4)不同的颜色。正常人眼对蓝色成分的敏感度低于对红色或绿色的敏感度(眼睛受体的三分之二处理较长的波长),因此比其他颜色少分配2位。其中包括20世纪90年代中期的MSX2系统计算机系列。

不要把8位索引色和8位色混淆(尽管可以通过选择适当的表格在这样的系统中进行模拟)。

折叠 16位色/高色彩/Highcolor

每像素16位(Bits Per Pixel,位/像素)编码的RGB值:16位模式分配给每种原色各为5位,其中绿色为6位,因为人眼对绿色分辨的色调更精确。但某些情况下每种原色各占5位,余下的1位不使用。

折叠 24位色/真色彩/Truecolor

每像素24位(Bits Per Pixel,位/像素)编码的RGB值:使用三个8位无符号整数(0到255)表示红色、绿色和蓝色的强度。这是当前主流的标准表示方法,用于真彩色JPEG或者TIFF等图像文件格式里的通用颜色交换。它可以产生一千六百万种颜色组合,对人眼来说其中很多已经分辨不开。

下图展示了24 bpp的RGB立方体的三个"完全饱和"面,它们被展开到平面上:

上述定义使用名为"全值域" RGB的约定。颜色值也经常被认为是取值于0.0到1.0之间,这可以被映射到其他数字编码。

使用每原色8-位的全值域RGB可以有256阶的白-灰-黑深浅变化,255阶的红色、绿色和蓝色(和它们的等量混合)的深浅变化,但是其他色相的深浅变化要少一些。由于gamma校正,256阶不表示同等间隔的强度。

作为典型,数字视频的RGB不是全值域的。视频RGB是有比例和偏移量的约定,即 (16, 16, 16)是黑色,(235, 235, 235)是白色。例如,这种比例和偏移量用在了CCIR 601的数字RGB定义中。

折叠 32位色

实际就是24位色,余下的8位不分配到像素中,这种模式是为了提高数据输送的速度(32位为一个DWORD,DWORD全称为Double Word,一般而言一个Word为16位或2个字节,处理器可直接对其运算而不需额外的转换)。同样在一些特殊情况下,如DirectX、OpenGL等环境,余下的8位用来表示像素的透明度(Alpha)。

折叠 48位色

这种模式分配到每种原色16位,每种原色可以有65536阶颜色等级,是一种专业用的图像编辑显示,如用于Photoshop,可以制作颜色非常精确的图像。

折叠 编辑本段 网站设计颜色

主条目:网页颜色模式

网站设计颜色应用的也是三原色光24比特模式,但网景色谱(NetscapeColor Cube)将其确定为216种,用6种数码#00, #33, #66, #99, #CC, #FF组合成216种排列方法表示颜色。一般用户就不会被1670万种颜色所迷惑。这种表示颜色的方式被互联网在HTML 3.2采纳为标准方法。此色谱又被称为安全色板(Safe Palette)。

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