描述一种色光最精确的方式就是将其光谱完整记录下来,同样,还原一种色光最精确的方法是按照其光谱信息进行,在现实中这都是难以实现的。目前,普通的分光光度计在分析光谱时可以每隔5nm进行一次采样,最终由80个左右的数字描述一种色光。
这在科学实验中是可行的,但是对于视频图像处理来讲,这个数据量显然是太大了。同样,在图像显示过程中也没有办法使用众多不同波长光源来混合出一种色彩。
不同波长单色光对人眼产生的色彩感觉一定是不同的,比如波长为700nm的单色光呈现红色,而波长为400nm的单色光呈现紫色。
但是相同色彩感觉可以来源于不同的光谱成分,比如日光为一种连续光谱,呈现为白色,但是也可以用红、绿、蓝三种不同波长单色光以适当比例混合成白光。
而且混合而成的白光与日光给人眼带来的色彩感觉是相同的。实际上,几乎所有自然界中的色光都可以用三种基本色彩混合而成,这就是三基色原理。
人眼的色彩感觉是由视网膜上的锥状细胞产生,锥状细胞分为三种类型:
第一种对波长较长的光更为敏感,其光谱效率曲线在可见光谱的黄绿区域(564nm-580nm)达到最大值,由于在三种锥状细胞中其敏感区域更靠近于红色,所以我们称之为感红细胞;
第二种对中等波长的可见光较为敏感,其光谱效率曲线在可见光谱的绿色区域(534nm-545nm)达到最大值,称为感绿细胞;
第三种对于波长较短的的光敏感,其光谱效率曲线在可见光谱的蓝色区域(420nm-440nm)达到最大值,称为感蓝细胞。通过这三种不同的锥状细胞,大脑可产生全部色彩感觉。
某种单色光可以对一种或多种锥状细胞产生刺激,例如波长为550nm的黄绿光可同时对感红细胞和感绿细胞产生作用,而当波长为530nm的绿光和波长为580nm的黄光以某种比例混合时,可以产生与波长为550nm黄绿光相同的色彩感觉。
所以对于不同光谱成分的色光,只要对三种锥状细胞产生的刺激相同,就可以形成完全相同的色彩感觉,所以几乎所有的色彩都可以由三种基本色彩混合形成。
来源:《视频技术基础》