颜色是一种视觉现象,它是由光线在物体表面被反射和吸收的特性所决定的,同时还受到光照环境的影响,但是在日常生活中,人眼看到的物体的颜色在不同的光源照明条件下,仍然感觉基本不变,这是为什么呢?本文对颜色表示方法及颜色的恒常性做了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!
颜色的分类:
颜色是不同波长的可见光辐射作用于人的视觉器官后所产生的一种视觉效应。人的大脑有联想、记忆等功能,因此,人眼观察到的物体颜色常常受到背景颜色、物体形状及有关颜色经验等心理因素的影响,所以颜色是一种和生理、物理以及心理学有关的复杂视觉现象。
一般,颜色可分为彩色和非彩色两大类。非彩色指的是黑色、白色及黑与白之间深浅度不同的灰色所构成的颜色系列。彩色指的是黑、白非彩色系列以外的所有颜色,像各种光谱色均为彩色。
颜色的表示方法:
为了交流方便,需采用一些规定的方法对各种颜色的特性进行表征。在色序系统中,采用颜色的三种特征属性来对各种颜色进行顺序分类,分别是明度、色调和饱和度。
明度(Lightness)是人眼对于物体的明暗感觉,光源色的亮度越高,物体色的反射比或透射比越高则其明度越高。色调(Hue)表示彩色彼此区分的特性,如红、黄、绿、蓝、紫等分别对应于不同波长的单色光。所以光源色的色调取决于其光辐射的光谱组成,而物体色的色调则不仅取决于照明光源的光谱组成,而且还和物体本身的光谱(反射或透射)特性有关。饱和度(Saturation)是指颜色接近光谱色的程度。光谱色是可见光波长范围内单色光所对应的颜色,因此一种颜色可以看成是某种单色光与白光混合的结果。其中光谱色所占的比例越大,颜色的饱和度就越高。饱和度越高,颜色则越鲜艳。光谱色中的白光比例为0,其饱和度达到最高。
彩色必须具备明度、色调、饱和度三个特征,不同的特征属性参数表示着颜色间的差别。非彩色没有色调区分,只有明度值的差别,其饱和度均等于0。
颜色恒常性的含义:
物体的颜色是由光线在物体表面被反射和吸收的特性决定的,同时还受到光照环境的影响,但是在日常生活中,人眼看到的物体的颜色在不同的光源照明条件下,仍然感觉基本不变。例如一天中,尽管中午时分的照度比日出时大几百倍,并且日光的光谱分布也发生了较大的变化,但是人眼看到的自然界中的绿草永远是绿色的,红花始终是红的。虽然在白天阳光的照射下,木炭反射出来的光亮的绝对值比夜晚的白雪反射出来的光量还要大,但白雪永远是白色的,而木炭始终是黑色的。这种当照射物体表面的光发生变化时,人们对该物体表面颜色的知觉仍然保持不变的知觉特性的现象,就是所谓的色觉恒常性或颜色恒常性。它是指当照明条件发生变化时,虽然感知色貌总会有些差别,但是视觉系统有一种尽量使感知色的差别趋于最小的倾向。
近些年来,许多学者提出了解释颜色恒常性的色彩模型,并对其进行了公式化,包括有彩色图像信息理论、Retinex理论、灰色世界理论和Von Kries色适应模型等。但是这些模型的目的都是将光照所给的刺激进行了数学预测,而这些与我们所知的人类视觉模型并不太一致,对于人类的视觉解释并不理想,但对计算机视觉的应用更加有意义。