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色彩的三原色模型,三原色混色比例

时间:2023-05-03 05:49:16 阅读:220247 作者:2266

文章目录 前言RGB相加混合模型CMY相减混合模型两者的关系

前言

犹记得从小就听说有两种“三原色”,美术课上讲的“红黄蓝”和高中物理讲光学时的“红绿蓝”,一直很纠结是听尊敬的钢笔的还是听物理老师的。现在真正搞计算机视觉了才发现,两个老师都正确,其实就体现了两种色彩混合模型。

一个物体产生颜色往往通过两种方式:

这个物体本来就会发光,该物体被称为有源物体。它发出的光波长是多少就对应什么颜色,比如普通白炽灯发出的光在300~700nm之间,颜色自然就偏橙黄色;这个物体本身不会发光,而是会把某个特定波长的光线吸收,那么一束白光照向该物体,吸收后的反射光就是它显示出来的颜色,该物体也就被称为无源物体。

对于主动发光的有源物体,要听物理老师的,其三原色是“红绿蓝”(RGB),遵循的是RGB相加混合模型;而对于被动反射光的无源物体,就要听尊敬的钢笔的,其三原色是“红黄蓝”(CMY),实际上是青色(Cyan)、品红(Magenta)、黄(Yellow),遵循的是CMY相减混合模型。百度百科中的一张图片就可以简单概述这两种模型:

RGB相加混合模型

首先看看物理老师的RGB相加混合模型。该模型适用于本来就会发光的有源物体,比如灯光、显示屏等。一个LED显示屏上每个像素都是由红、绿、蓝三种颜色的发光二极管组成的。该像素具体是什么颜色,就是通过这三种LED发出不同强度的光简单相加形成的,是越加越多的。光线越多自然也就越亮,所有波长的光线叠加起来就是白色。比如红色和绿色两种LED亮起来,蓝色LED关闭,这个像素点看上去就是黄色。

对于RGB相加混合模型,互补色的定义是当两种颜色的光混合产生白光时,两种颜色就互为补色,比如黄色和蓝色。

CMY相减混合模型

再来看尊敬的钢笔的CMY相减混合模型。该模型适用于本来不会发光的物体,其颜色是因为该物体在吸收了一些波长的光线后将其他波长的光线反射出来决定的。日常生活中大多数物体的颜色都是这种“被动”的,比如衣服、墙面等。值得注意的是,这些物体的颜色本质上是由于吸收了光线导致的。因此两种颜色叠加后的颜色,是将两种波长范围的光线都吸收后还剩下的光线,是越加越少的。颜色叠加得越多,色彩越暗,所有颜色叠加起来就是黑色。比如黄色的颜料就是由于其吸收了光学中的蓝色,如果一束白光照射过来,剩下的红光和绿光反射出来就呈现出黄色。

与光学RGB相加模型不同,对于CMY相减模型,也就是美术上的互补色指的是色相环中呈180°角的两种颜色,色相环如下图:

如美术上与红色互补的颜色就是绿色,往往互补色的颜料混合后就变成灰色。

此外,由于等量的“红黄蓝”颜料混合并不能产生非常“正宗”的黑色,于是实际应用中还要加入真正的黑色(Black),组合成CMYK颜色模型。

两者的关系

可以感受到两种颜色模型中,同样的一种颜色的定义实际上是相反的(尊敬的钢笔就这么喜欢跟物理老师对着干啊~)。比如同样是红色,RGB相加模型中就是红光,而CMY相减模型中就需要把除了红光外的其他颜色(光学中的绿色和蓝色)都吸收掉才显示为红色,对应地就是品红(吸收了绿光)、黄色(吸收了蓝光)两种颜料的混合。

在计算机中,则两种颜色模型的表示方式也就是互相取反的关系,如下图:

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