顏色光譜反射率曲線有什麼用?

2021-01-19 領略色彩之雅


光譜反射率曲線,屬於物體表面色三要素(物體,光源,觀察者)之一物體的屬性。下面這圖的三要素你應該很熟悉了。


▲顏色三要素


通過之前分享的文章,《你看得懂顏色的光譜反射率曲線嗎?》和《從光譜反射率曲線判斷是無機還是有機顏料》,你應該大致了解顏色光譜反射率曲線的特點。這篇文章通過一個案例來總結顏色光譜反射率曲線的重要作用:


快速分析要複製的目標顏色是採用無機顏料還是有機顏料;

正確選擇著色劑的種類;

最終目標是極簡且完美地複製目標顏色,從而避免同色異譜。


目標顏色如下圖:


▲目標顏色


這個顏色比較有代表性,因為該顏色不是很鮮豔,用無機顏料或者有機顏料都能複製。


目標顏色的光譜反射率曲線如下圖所示:


▲目標顏色的光譜反射率曲線



步驟一:快速分析要複製的目標顏色是採用無機顏料還是有機顏料。


理論:無機顏料的光譜反射率曲線整體都比較平緩,顏色灰度比較多,飽和度比較低,而有機顏料的光譜反射率曲線,起伏比較明顯,表明主波長比較明顯,所以色調也比較明顯


我們觀察到目標顏色的光譜反射率曲線起伏明顯,可以猜想該顏色是使用有機顏料或染料來配色的。


但是如果缺少這一步觀察,很容易認為使用無機顏料就能複製這個不是很鮮豔的顏色了。


使用無機顏料配方如下(其中數字為添加比例,下同):

150

1.8

無機黃1

40

無機黃2

25

染料紅

0.2

該配方的光譜反射率曲線如下綠線(藍線為目標顏色):


▲使用無機顏料調配的顏色(綠線)


使用無機顏料調配的顏色的光譜反射率曲線相對於目標顏色來說是比較平緩的。這同時也證明了我們之前提出的理論:


無機顏料的光譜反射率曲線整體都比較平緩,顏色灰度比較多,飽和度比較低,而有機顏料的光譜反射率曲線,起伏比較明顯,表明主波長比較明顯,所以色調也比較明顯。


結論1:該顏色不是無機顏料調配出來的。



步驟二:正確選擇著色劑的種類。


之前分享的文章《調色-從光譜反射率曲線開始-橙色》,系統介紹了這類紅相黃或黃相紅顏色的著色劑的選擇選擇問題。


具體特徵如下:


溶劑染料黃在470nm左右開始上升;

溶劑染料橙在520nm左右開始上升;

溶劑染料紅在570nm左右開始上升。


我們重新觀察目標顏色的光譜反射率曲線特徵(如下箭頭所示):

▲目標顏色的特徵


具體分析方法翻看之前的文章,這裡直說結論。


結論2:通過觀察顏色的光譜反射率曲線,發現目標顏色中含有橙和黃,可能會有少量的紅,可以根據實際情況添加紅。



步驟三:極簡且完美地複製目標顏色,從而避免同色異譜。


我們根據結論1和結論2重新選擇著色劑種類,設計配方:

上面配方的光譜反射率曲線如下圖綠線(藍線為目標顏色)


▲重新設計配方的顏色(綠線)


第一次嘗試結果非常好,光譜反射率曲線基本吻合,但也觀察到紅相偏多,後續在做稍微修改即可,不再詳細列出。



總結:


基本思路已經清晰:


快速分析要複製的目標顏色是採用無機顏料還是有機顏料;

正確選擇著色劑的種類;

最終目標是極簡且完美地複製目標顏色,從而避免同色異譜。


這就是這周詳細介紹的光譜反射率曲線的主要作用了。



封面圖:Photo by Evan Dennis on Unsplash

參考閱讀:

《你看得懂顏色的光譜反射率曲線嗎?》

《從光譜反射率曲線判斷是無機還是有機顏料》


蘋果iOS用戶專享讚賞通↓


相關焦點

  • 你看得懂顏色的光譜反射率曲線嗎?(乾貨)
    這周主要介紹光譜反射率曲線。今天先介紹如何根據光譜反射率曲線判斷顏色。
  • 色度參數:反射率
    本文轉載自【微信公眾號:魔咖色域,ID:Mycolordoc】經微信公眾號授權轉載,如需轉載與原文作者聯繫關於反射率:1.反射率是物體顏色的指紋,與光源無關,與物體有關。2.反射率最小的波段為最大吸收波段。
  • 18.你有多了解可見光分光測色儀呢?《顏色-不是你想像的那樣(第二版)》
    分光方式有很多,這裡不詳細介紹。分光的結果就是,得到被測物體對不同波長可見光的吸收反射情況——可見光譜反射率曲線,如下圖某藍色物體的光譜反射率曲線。5)控制和數據處理系統:這個系統的功能不言而喻,處理數據,得到顏色測量的結果,如CIE Lab其實可見光分光測色儀測量的只是物體的被測物體的性質——光譜反射率曲線。而物體表面顏色三要素(光源,物體,觀察者)中對其他兩個要素光源,觀察者是常數,是固定不變的保存在控制和數據處理系統裡面。
  • 基於地物光譜應用,乾旱脅迫下的水稻反射率表現
    對於中國而言,有43%的面積為乾旱和半乾旱地區,並且中國的水量分布在時間和空間上也存在非常巨大的不均衡性,這使得中國的水資源供需矛盾更加尖銳,是中國農業生產面臨的最?大危機之一。在遙感領域中,為了研究各種不同地物或環境在野外自然條件下的可見和近紅外波段反射光譜,需要適用於野外測量的光譜儀器
  • 【色彩課堂】No.9光譜曲線和標準照明體
    【中關村在線辦公列印頻道原創】 上一期的色彩課堂中我們主要對色彩管理中的顏色和光的定義進行一下闡述,這一期裡我們對光譜曲線和標準照明體進行一下介紹。要了解光譜曲線,先要知道光源的概念。這種受激發光的光譜表現基本都是在某些特定值的釘子裝凸起。我們知道可以什麼物體受到刺激發光的光譜特質,反過來,用物質的光譜吸收特徵來判斷物品的性質,是在物理和化學上非常重要的應用。    CRT顯示器。
  • 針葉與闊葉植被光譜特徵分析與識別
    對於植被的光譜特徵曲線而言,其主要的位置變化信息有如下五個:   1)藍吸收邊(藍邊):光譜在藍光波段的拐點。它是光譜特徵曲線在波長490nm~530nm內(藍邊)一階導數光譜最大值對應的波長(nm)。   2)綠峰:光譜在綠光波段的反射率極大值。
  • ENVI 基本光譜分析
    概述光學遙感技術的發展經歷了:全色(黑白)—>彩色攝影—>多光譜掃描成像—>高光譜遙感四個歷程。高光譜解析度遙感(HyperspectralRemote Sensing)用很窄(小於10nm)而連續的光譜通道對地物持續遙感成像的技術。
  • 人類皮膚的可見光反射光譜
    本文轉載自【微信公眾號:魔咖色域,ID:Mycolordoc】經微信公眾號授權轉載,如需轉載與原文作者聯繫已經有很多人嘗試通過使用顏色判別標準科學地表徵不同人種的皮膚類型,其中大多數方法都是基於肉眼觀察對皮膚顏色的評價。
  • 高光譜遙感就是「火眼金睛」
    而這與高光譜遙感技術有很密切的聯繫。  那麼,高光譜遙感技術到底是怎麼回事兒?  在電影《地雷戰》中有一個情景:民兵埋地雷的時候,用樹枝進行掩蓋,讓埋藏地雷的地方看起來和周圍一樣;還有的乾脆把鞋脫了,輕輕地壓一個鞋印,以迷惑敵人。但是在今天,這種偽裝就一點用也沒有了,高光譜遙感技術能將一個個地雷精確地找到。
  • 你有多了解可見光分光測色儀呢?
    光源要求必須能在整個工作波長範圍(可見光)內發射出連續光譜。一般使用脈衝氙(xian)燈。光線到達被測物體有兩種方式:第一種方式是漫射/垂直(d/0)光線先在積分球作用下形成漫射光才到達被測物體表面,被吸收或反射,如下圖
  • 遙感應用中的本徵光譜感知簡介
    高光譜遙感是一種光學成像手段,本質上是模擬人和動物的眼睛。人的眼睛能夠感知物體的顏色、紋理,從而辨識物體的材質;響尾蛇的熱眼能夠感知高溫物體向外釋放的紅外線,從而快速定位獵物。而高光譜成像則是一套光譜維度的電磁波顯微鏡,它用納米級的解析度覆蓋了從可見光到紅外光範圍內物體反射或者輻射的電磁波。
  • 鏡子是什麼顏色的?
    鏡子有顏色?大多數人會認為鏡子的顏色是白色的?銀色的?或者是沒有顏色?又或者是它所能反射的任何顏色?其實鏡子本身是有自己的顏色的,不過都不是以上的那幾種說法。下面我們就看一下真實的情況。可見光的波長範圍從400到700納米,從光譜中隨著波長的增加,顏色分別為紫色、藍色、綠色、黃色、橙色和紅色。
  • 鏡子是什麼顏色的?
    鏡子有顏色?大多數人會認為鏡子的顏色是白色的?銀色的?或者是沒有顏色?又或者是它所能反射的任何顏色?其實鏡子本身是有自己的顏色的,不過都不是以上的那幾種說法。下面我們就看一下真實的情況。可見光的波長範圍從400到700納米,從光譜中隨著波長的增加,顏色分別為紫色、藍色、綠色、黃色、橙色和紅色。那麼物體為什麼會表現出不同的顏色呢?當光照射到物體上時,物體所表現出來的顏色取決於哪種顏色的光沒有被物體吸收。
  • 高光譜遙感技術介紹及應用
    4顆高光譜衛星的成功發射,意味著歐比特公司成為國內一家擁有高光譜遙感衛星的民營企業,開啟了高光譜遙感新時代!   1. 什麼是高光譜遙感?   高光譜遙感實際上是一種簡稱,它的全稱叫"高光譜解析度遙感"。
  • 恆星是什麼顏色的?光譜圖有什麼區分?顏色等於溫度!
    來源: 雪花飛揚M 舉報   我們在夜空中可以看到無數的繁星,但是仔細觀察就會發現,恆星有不同的顏色
  • 機載高光譜相機在河湖水質狀況快速檢測方向的應用
    3 結果與分析3.1  採樣點光譜分析圖3為星雲湖和茅洲河共20個採樣點的光譜反射率曲線,其中星雲湖的5個採樣點簡稱湖+數字,茅洲河的15個採樣點簡稱河+數字。從圖可以看出水體的光譜特徵變化:在400-590nm範圍內,水體的光譜反射率呈上升趨勢,在570-590nm附近形成一個反射峰,是由葉綠素和胡蘿蔔素吸收較弱以及水中藻類和懸浮物的散射作用形成的;在590-680nm範圍內,水體的光譜反射率曲線呈下降趨勢,在670-680nm範圍內形成一個峰谷,這是由於葉綠素a的強吸收引起的;在690-710nm範圍內形成的陡峰可作為水體有無葉綠素的重要依據,由於浮遊植物色素的螢光效應
  • 高光譜成像技術對礫巖巖石的分析處理
    物體的光譜特性與其內在的理化學特性緊密相關,由於物質成分和結構的差異就造成物質內部對不同波長光子的選擇性吸收和發射。完整而連續的光譜曲線可以更好地反映不同物質間這種內在的圍觀差異,這也正是成像光譜技術實現地物精細探測的物理基礎。如下實驗採用四川雙利合譜科技有限公司的成像高光譜儀進行測試得出結論。
  • 多光譜成像技術
    國際照明委員會(CIE)於2002年11月把多光譜成像技術列入彩色圖像技術委員會的主要發展方向(TC8-7),表明了多光譜成像技術在高水平顏色測量及顏色複製領域中具有重要的地位。多光譜成像技術在顏色科學相關領域具有諸多特點或優勢:①比傳統的三基色測量系統的色域更廣,從而有效提高顏色信息獲取、傳遞、再現的準確性;②可以有效克服傳統的三基色測量的同色異譜問題,從而實現顏色圖像的標準化、高保真再現;③特別適合對複雜目標場景的光譜測量及顏色複製,如紙幣、藝術品、紡織品、珠寶玉石、建築材料、博物館文物等;顏色領域的多光譜成像系統一般由兩部分組成
  • 強光探照燈光譜儀的工作原理及顏色測量方法
    此外,光電積分法是通過把光電探測器的光譜響應匹配成所要求的CIE標準色度觀察者光譜三刺激值曲線,或某一特定的光譜響應函數,從而對探測器所接收到的來自被測顏色的光譜能量進行積分測量。此類儀器測量速度快,但測量精度較分光光度測色法低。以下分別介紹顏色測量部分參數的意義及測量原理。
  • Light:彩虹半導體器件實現基於光譜投影的顏色感知
    然而,受限於其工作原理,現有的光探測器僅僅只能探測光信號的光強(光功率密度),而不能獲得光信號的顏色或光譜信息。結合光探測器與分光系統的光譜儀能詳細地測量光譜信息,但該設備體積較大,測量耗時較長,不能以元器件的形式與其他器件集成。隨著後摩爾時代的來臨,能探測光譜、感知顏色的元器件將對萬物互聯的物聯網具有重要的意義。