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《颜色科学》围绕理解颜色、描述颜色、复制颜色这一主线展开论述。*章是了解颜色本质，主要包含了光度学相关概念和基本定律；第二至四章是理解颜色部分，首先介绍了光与色的基本概念，为后续的学习奠定基础，然后结合颜色形成的要素分别介绍了眼睛及视觉功能、加色法和减色法、颜色视觉及相关理论；第五至十一章介绍了颜色的描述，这部分是颜色科学的重点和核心内容，包含了显色系统、CIE的各表色系统、均匀颜色空间、色貌模型、色度测量、印刷中常用的密度等内容，其中CIELUV空间、CIEDE2000色差公式、色貌与色貌模型等难度较大的内容可以作为选学内容；第十二章介绍了颜色的复制，主要包含同色异谱以及印刷色彩复制的基本原理；第十三章介绍了计算机在色彩领域的应用，主要包括计算机应用色彩设计与计算机配色。

章　光度学基础

节　光的本质 1

第二节　光度量 2

一、光能量 2

二、光通量 2

三、发光强度 2

四、照度 4

五、光出射度 4

六、亮度 4

第三节　光度学基本定律 5

一、朗伯余弦定律 5

二、光传播定律 6

三、距离平方反比定律 6

复习思考题 8

第二章　颜色的形成

节　颜色及其形成 9

一、颜色定义 9

二、颜色的形成要素 9

第二节　眼睛 9

一、眼球的构造 10

二、视觉功能 13

第三节　光源及物体的光谱特性 18

一、光源 18

二、物体的光谱特性 23

第四节　颜色视觉 25

一、颜色视觉现象 25

二、颜色心理学 29

三、颜色视觉理论 33

复习思考题 36

第三章　色光加色法和色料减色法

节　色光加色法 38

一、色光三原色的确定 38

二、色光加色法 39

三、色光加色混合的分类 40

四、颜色混合的基本规律 42

五、颜色环 43

第二节　色料减色法 44

一、色料三原色 44

二、色料减色法 45

三、色光加色法与色料减色法的关系 46

四、物体的选择性吸收和非选择性吸收 47

复习思考题 48

第四章　颜色的显色系统

节　色彩的心理属性 50

一、色相 50

二、视明度 51

三、明度 52

四、视彩度 52

五、饱和度 52

六、彩度 53

七、颜色三属性的相互关系 53

第二节　颜色感觉空间的几何模型 54

第三节　孟塞尔颜色系统 55

一、孟塞尔颜色立体模型 55

二、孟塞尔色相H  56

三、孟塞尔明度V  56

四、孟塞尔彩度C  56

五、饱和度 57

六、孟塞尔图册 57

第四节　其他显色系统表色方法 57

一、自然色系统 57

二、色谱表色法 59

复习思考题 61

第五章　CIE标准色度学系统

节　颜色匹配实验 62

一、转盘实验法 62

二、色光匹配法 63

三、颜色方程 63

四、负刺激值 64

第二节　CIE 1931 RGB表色系统 64

第三节　CIE 1931 XYZ表色系统 68

一、CIE 1931 XYZ系统的建立 68

二、CIE 1931 XYZ色度图 73

三、Yxy表色方法 74

第四节　CIE 1964 XYZ补充色度学表色系统 76

第五节　CIE色度计算方法 79

一、颜色三刺激值的计算 79

二、颜色相加的计算 81

第六节　颜色客观三属性 82

一、主波长 82

二、色纯度 83

三、亮度因数 85

四、HVC 和Yxy的转化 85

复习思考题 93

第六章　均匀颜色空间及应用

节　颜色空间的均匀性 94

第二节　均匀颜色空间 96

一、CIE 1960 UCS  97

二、CIE 1964 UVW  97

第三节　CIE LAB均匀颜色空间 98

一、CIE LAB模型 98

二、色差及其计算公式 99

三、色差单位的提出与意义 101

四、CIE LAB颜色空间的均匀性 101

第四节　CIE LUV均匀颜色空间 103

一、CIE LUV模型 103

二、色差及其计算公式 105

三、CIE LAB与CIE LUV均匀颜色空间的选择和使用 105

第五节　色差及色差公式 106

一、CMC（l ∶c）色差公式 107

二、CIE 94色差公式 108

三、CIE DE 2000色差公式 110

复习思考题 113

第七章　计算机的色彩

节　显色设备 114

一、CRT显示器 114

二、LCD显示器 115

三、投影仪 118

四、其他平板显示技术 120

第二节　图像色彩模式 122

一、色彩模式 122

二、其他色彩模式 129

第三节　视频色彩描述 131

一、YUV  131

二、YIQ颜色空间 132

三、YCbCr  133

四、常见YUV格式 133

复习思考题 133

第八章　色貌与色貌模型

节　色貌 135

一、色度学的发展 135

二、色貌及其属性 136

第二节　色貌现象 136

第三节　色貌模型 137

一、色貌模型的发展 137

二、CIE CAM 02模型 138

复习思考题 148

第九章　颜色密度

节　密度 149

一、密度的定义和计算 149

二、密度的测量原理 150

三、密度的分类 151

四、ISO规定的密度类型 152

五、孟塞尔明度值与密度的关系 163

第二节　印刷油墨颜色质量的GATF评价方法 165

一、影响油墨密度的因素 165

二、评价油墨颜色质量的参数 167

三、GATF色轮图 168

第三节　印刷膜层厚度计算 169

复习思考题 170

第十章　颜色测量

节　目视测色 172

一、标准光源箱 172

二、ISO 3664的规定 173

三、目视评价 176

第二节　仪器测色的色度基准 176

第三节　颜色测量的几何条件 177

一、基本术语 177

二、定向照射的命名法 178

三、反射测量条件 178

四、透射测量条件 180

五、多角几何条件 182

第四节　测量条件 182

一、M测量条件 182

二、测量背衬 184

第五节　颜色测量仪器 185

一、分光光度仪器 185

二、光电积分式色度计 187

三、数据报告 189

复习思考题 189

第十一章　颜色评价

节　光源 190

一、黑体和光源的色温 190

二、光源的显色性 194

第二节　同色异谱 196

一、同色异谱的概念 196

二、同色异谱的成立条件 198

三、颜色同色异谱程度的评价 202

四、同色异谱指数 205

第三节　白度 206

一、CIE白度 206

二、蓝光白度 207

三、亨特（Hunter）白度 208

四、Z白度公式 208

复习思考题 209

第十二章　印刷色彩复制

节　印刷色彩的分色 210

一、色彩的分解 210

二、分色误差 211

第二节　颜色合成 214

一、印刷网点 214

二、网目调（网点）复制 223

三、印刷颜色的合成 228

复习思考题 228

第十三章　计算机配色

节　计算机配色的理论基础 230

一、Kubelka-Munk理论 230

二、Stearns-Noechel算法 232

第二节　色料配方的预测算法 234

一、变量定义 234

二、初始配方计算 235

三、迭代改善 236

第三节　纺织印染工业配色 238

一、基础数据库的建立与修正 238

二、计算机自动配色的工艺过程 241

第四节　印刷油墨配色 243

复习思考题 244

参考文献

郑元林，西安理工大学印刷包装与数字媒体学院教学副院长，兼陕西省印刷包装工程重点实验室副主任，全国印刷标准化技术委员会包装印刷分技术委员会委员、中国仪器仪表学会图像科学与工程分会会员、中国印刷技术协会数字印刷分会会员、中国数字印刷行业专家库专家。主要研究方向：色彩复制理论及应用、图像分析与处理、印刷质量控制与标准化。主讲课程：颜色科学与复制技术、印刷质量与标准化、高等色彩学（硕士研究生）。

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编辑推荐

《颜色科学》注重系统性和完整性，选材围绕本科相关专业培养目标和教学要求，将印刷色彩学领域的技术进展编入其中，适用于高等学校数字媒体、印刷工程、包装工程等专业教学使用，也可供平面设计、产品设计等专业教学参考。

前言

随着科学技术发展和人们生活水平的不断提高，颜色的呈现、度量、复制等在印刷、纺织、建筑、摄影、涂料、交通、照明、信息等各个领域都起着越来越重要的作用。如何准确地描述颜色、度量颜色、复制颜色成了颜色科学的重要研究内容。

本书从颜色形成的基础——光入手，介绍了和颜色相关的光度学基础知识，然后讲述了颜色的形成，以及颜色形成的要素、颜色的基本规律。定量描述颜色的显色系统和混色系统等色度学内容是本书的重点内容，这一部分结合工业的实际应用，加强了对CIE LUV空间、CIE DE 2000色差公式以及计算机色彩显示与传递等方面的内容讲述。色貌及色貌模型是近二三十年研究和应用的热点，在本书中也得到了体现，一般在本科教学中可以略过，放在研究生课程中讲述。本书结合工业的实际应用，讲述了印刷及摄影工业中常用的颜色密度，结合ISO的相关标准讲述了颜色测量、颜色评价等知识，以及印刷色彩复制与计算机配色内容。每章后面均附有复习思考题，便于读者理解和掌握相关知识。在西安理工大学印刷工程专业的教学体系中另有色彩管理的课程，因此在本书中没有介绍色彩管理内容。

为了方便使用本书的任课老师的教学工作，本书配有教学课件，可通过作者邮箱zhengyuanlin@ xaut.edu.cn 联系发送。

本书可作为高等学校数字媒体、印刷工程、包装工程、轻化工程等专业颜色科学及相关课程的教材，也可供相关技术领域的技术人员参考。

本书获得西安理工大学2019 年教材建设项目的重点资助。

本书由西安理工大学郑元林，齐鲁工业大学林茂海，陕西科技大学郭凌华，曲阜师范大学孙中华，西安理工大学罗如柏、杜斌、胡京博、李怀林几位老师共同编写，郑元林担任主编，负责统稿工作；周世生教授负责审稿。由于编写人员水平有限，书中难免存在不足之处，恳请各位专家和读者批评指正。

编者

2020年10月于西安