МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

——————————————

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»

Г.В. Боос, а.А. Григорьев, в.Ю. Снетков цВет и цветовые расчеты

Учебное пособие

по курсам

«Основы светотехники» и «Моделирование и оценка светоцветовой среды»

для студентов, обучающихся по направлению

«Электроника и наноэлектроника»

Москва

Издательский дом МЭИ

2016

УДК 535

ББК 22.34

Б818

Утверждено учебным управлением МЭИ

Подготовлено на кафедре светотехники

Рецензенты: А.Г. Шахпарунянц, генеральный директор ООО «ВНИСИ»,

канд. техн. наук;

С.М. Лебедкова, канд. техн. наук, проф.

Боос, Г.В.

Б818 Цвет и цветовые расчеты: учебное пособие / Г.В. Боос, А.А. Григорьев, В.Ю. Снетков — М.: Издательство МЭИ, 2016. — 40 с.

ISBN 978-5-7046-1702-0

В учебном пособии рассмотрены важнейшие элементы световоспринимающей части зрительной системы, приведены основные понятия, определения и законы колориметрии, рассмотрены цветовые расчеты и особенности международных цветовых систем RGB, XYZ и LλP. Большое внимание в пособии уделено цветовой физиологической системе КЗС: как особенностям создания этой системы, так и ее развитию по итогам современных расчетных и экспериментальных исследований.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Электроника и наноэлектроника».

УДК 535

ББК 22.34

ISBN 978-5-7046-1702-0 © Национальный исследовательский

университет «МЭИ», 2016

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1. СВЕТОВОСПРИНИМАЮЩАЯ СИСТЕМА ГЛАЗА 5

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КОЛОРИМЕТРИИ 7

3. ЗАКОНЫ ГРАССМАНА И ЦВЕТОВОЕ ПРОСТРАНСТВО 11

4. МЕЖДУНАРОДНАЯ ЦВЕТОВАЯ СИСТЕМА RGB 13

5. СТАНДАРТНАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ЦВЕТОВАЯ СИСТЕМА XYZ 16

6. ЦВЕТОВАЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (КЗС)_ФИЗ 19

7. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОРОГОВОГО ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 38

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39

Введение

Предлагаемое учебное пособие основано на материалах лекций по дисциплине «Физиологическая оптика», которые в течение ряда лет читаются на кафедре «Светотехника» для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Электроника и наноэлектроника» и профилям «Светотехника и источники света» и «Оптическая электроника». Оно содержит весь необходимый материал для решения задач на практических занятиях, а также для подготовки к контрольным работам, посвященным разделу «Цвет и цветовые расчеты» на лекционных и практических занятиях. Студенты могут научиться по этому пособию цветовым расчетам в международных цветовых системах, в том числе в стандартной системе — XYZ. Они должны внимательно изучить цветовую физиологическую систему КЗС потому, что она основана на отечественных исследованиях и потому, что она является своеобразным фундаментом равноконтрастной цветовой системы профессора А.Б. Матвеева. Последняя, в свою очередь, адекватнее других известных равноконтрастных пространств отражает особенности восприятия цветов человеком.

Содержание учебного пособия включает 7 разделов, в которых подробно рассмотрены все необходимые понятия и определения колориметрии, особенности важнейших цветовых систем, а также все цветовые расчеты в этих системах.

Таким образом, в пособии представлены следующие сведения:

• Важнейшие элементы сетчатой оболочки глаза, в том числе различные по спектральной чувствительности колбочки.

• Описание механизма цветового зрения человека по современным представлениям.

• Понятия, определения и цветовые расчеты в колориметрии.

• Важнейшие в колориметрии законы Г. Грассмана.

• Особенности международной цветовой системы RGB, в том числе результаты экспериментов И. Гилда и В. Райта по определению функций сложения.

• Особенности построения, определения и расчеты в стандартной международной цветовой системе XYZ.

• Особенности построения, определения и расчеты в физиологической цветовой системе КЗС.

• Развитие цветовой физиологической системы КЗС на основе современных исследований, проведенных на кафедре «Светотехника» НИУ «МЭИ».

После изучения материалов учебного пособия студенты будут готовы к освоению любых вопросов цветоведения и выполнению всех цветовых расчетов, кроме положений и расчетов высшей метрики цвета, т.е. равноконтрастных пространств.

Отдельные разделы пособия могут быть использованы при подготовке магистров по направлению 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника».