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出版者:Wiley

作者:Noboru Ohta

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2005-12-16

价格:USD 150.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780470094723

丛书系列:

图书标签:

色彩
色彩测量
比色法
颜色科学
光学
仪器分析
化学分析
图像处理
质量控制
工业应用
标准方法

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具体描述

Colorimetry, the science of quantitvely describing color, is essential for color reproduction technology. This is because it creates standards by which to measure color, using mathematical techniques and software to ensure fidelity across media, allow accurate color mixing, and to develop color optimization. This book is a comprehensive and thorough introduction to colorimetry, taking the reader from basic concepts through to a variety of industrial applications. Set out in clear, easy-to-follow terminology, Ohta and Robertson explain fundamental principles such as color specification, the CIE (International Commission on Illumination) system, and color vision and appearance models. They also cover the following topics: the optimization of color reproduction; uniform color spaces and color difference formulae, including the CIEDE 2000 formula; applications of metamerism, chromatic adaptation, color appearance and color rendering; mathematical formulae for calculating color mixing, maximising luminous efficacy, and designing illuminants with specific properties. Colorimetry: Fundamentals and Applications is an ideal reference for practising color engineers, color scientists and imaging professionals working on color systems. It is also a practical guide for senior undergraduate and graduate students who want to acquire knowledge in the field.

《光影的织锦：现代色彩科学与应用》图书简介这是一部深入探索色彩现象、理论与实际应用的权威著作。《光影的织锦：现代色彩科学与应用》并非仅仅聚焦于某个特定学科的工具书，而是一部横跨物理光学、生理视觉、心理感知以及工业色彩管理的全景式指南。本书旨在为研究人员、工程师、设计师、艺术家以及所有对光与色交互充满好奇的读者，提供一个全面、严谨且富有洞察力的知识框架。本书结构精妙，从基础的光谱物理学出发，逐步攀升至复杂的人类视觉系统，最终落脚于现代工业中色彩的精准控制与再现。我们相信，对色彩的理解，是解锁我们所感知世界深层机制的关键。 --- 第一部分：色彩的物理基石——光与物质的对话本部分将读者带回色彩的本源：电磁波的振动与物质的相互作用。我们详细剖析了光作为一种能量形式的特性，重点阐释了电磁波谱中可见光区域的独特地位。 1. 光的本质与传播：深入探讨光的波动性与粒子性，理解波长、频率与能量之间的精确关系。我们将解析光在不同介质中传播时的折射、反射、衍射与散射现象，这些都是我们观察到色彩变化的基础物理机制。特别地，本书对瑞利散射（Rayleigh Scattering）和米氏散射（Mie Scattering）进行了详尽的数学描述与实际案例分析，解释了天空的蓝色和云朵的白色之谜。 2. 物质的颜色来源：颜色并非物体固有的属性，而是物质对特定波长光选择性吸收、透射或反射的结果。我们系统梳理了不同类型材料的微观结构如何决定其宏观颜色表现。从有机染料的分子共轭体系，到无机颜料的晶格缺陷与电子跃迁，本书为读者构建了一个从原子尺度到可见光尺度的完整物理模型。 3. 色度学基础：测量光的“身份”：在物理层面上，颜色是通过光的能量分布曲线来定义的。本章详细介绍了光谱光度计的工作原理，如何精确捕获物体对入射光的反射或透射光谱。我们强调了色度坐标系统（如CIE XYZ 1931标准观察者）的建立过程，这是将连续光谱数据转化为人类可感知的、三维色彩空间的桥梁。读者将清晰理解，一个“颜色”的定义，首先是一个物理测量的结果。 --- 第二部分：视觉的魔术——人眼与大脑的色彩构建色彩的感知是物理世界与生物系统的复杂交互。本部分聚焦于人类视觉系统的精妙设计，解释了为何我们会看到如此丰富多样的色彩世界。 1. 视觉生理学：感光细胞的秘密：我们详细解构了视网膜上的锥状细胞（L、M、S）结构及其响应特性。通过对三色视觉理论（Trichromacy Theory）的深入探讨，解释了人类如何仅凭三种基本感光原色构建出上百万种不同的色调。同时，本书也探讨了四色理论（Tetrachromacy）在特定群体中的存在性及其对色彩感知的影响。 2. 色觉的心理学：感知空间构建：仅有生理基础是不够的，大脑对信号的处理决定了最终的“体验”。本章重点阐述了统一色度图（如CIE u'v'）和 CIE La空间的设计哲学，这些空间的构建旨在模拟人眼的色彩差异感知，使得色差的计算更符合人类直觉。我们剖析了著名的色彩恒常性（Color Constancy）现象，探讨了大脑如何努力“校正”环境光变化，使我们感知到的物体颜色相对稳定。 3. 异常色觉与色彩的相对性：介绍了各种形式的色盲和色弱，它们不仅是医学现象，也是对三色视觉模型局限性的重要佐证。此外，本书通过大量的视觉错觉案例，如同时对比效应（Simultaneous Contrast）和后像效应（Afterimage），阐明了色彩感知本质上是一种高度依赖上下文和参照物的相对体验。 --- 第三部分：色彩的工业革命——标准、再现与控制在现代科技和商业领域，色彩必须是可预测、可量化且可重复的。本部分是本书最具应用价值的部分，它关注于如何将主观的视觉体验转化为客观的工程参数。 1. 色彩空间与模型：从描述到操作：详细对比了各类色彩空间的应用场景。除了CIE基础空间，本书对RGB（加色模型，用于显示技术）和 CMYK（减色模型，用于印刷技术）进行了深入的数学转换和误差分析。读者将掌握如何在不同模型之间进行精确、无损（或可控损耗）的转换。 2. 色彩管理与工作流程：成功的色彩再现依赖于一个连贯的色彩管理系统。本书系统介绍了ICC（International Color Consortium）文件的作用机制，如何使用设备特性文件（Profile）来描述和校准显示器、扫描仪和打印机等色彩设备的能力边界。我们详细演示了如何建立跨媒体的色彩工作流程，确保从原始采集到最终输出的色彩一致性。 3. 工业色彩的质量控制：在制造业中，色彩的微小偏差可能导致产品报废。本章探讨了工业色彩质量控制的标准，包括色差公式（如ΔE 2000）的选择与应用，以及可接受的色差阈值（Acceptance Limits）的确定。我们探讨了在汽车涂料、纺织品染色、食品包装等高精度要求的行业中，如何通过统计过程控制（SPC）来维持色彩的长期稳定性。 4. 高级主题：色彩模拟与虚拟现实：展望未来，本书探讨了基于物理的渲染（PBR）技术在计算机图形学中如何利用精确的BRDF（双向反射分布函数）模型来模拟真实世界的材质光学特性。同时，我们也讨论了宽色域（Wide Gamut）显示技术（如OLED和量子点）对现有色彩管理带来的新挑战与机遇。 --- 结语：色彩的未来《光影的织锦》以一种整合性的视角，揭示了色彩不仅仅是美学符号，更是物理定律、生物进化与工程技术交汇的复杂产物。本书旨在培养读者一种严谨的、科学的色彩思维，使其能够驾驭从光谱仪到设计软件的每一个环节，真正成为光影世界的掌控者。