Bai giang ly thuyet phuc che mau 1 2018

Hiện tượng phản xạ, tán xạ Là sự dội trở lại một phần ánh sáng về môi trường xuất phát  Phản xạ định hướng: các tia phản xạ có cùng hướng và cùng góc phản xạ  Tán xạ: các tia phản xạ c

LÝ THUYẾT PHỤC CHẾ MÀU

Giảng viên: Hoàng Thị Kiều Nguyên

12

34

Ánh sáng, màu sắc và quan sát Đo màu

Công nghệ tách màu Công nghệ phân điểm

Nội dung

3 Nguyên lý phục chế màu

1 Hoàng Thị Kiều Nguyên, Bài giảng Lý thuyết phục chế màu – ĐHBK 20172 Ngô Anh Tuấn, Màu sắc – Lý thuyết và ứng dụng – NXB ĐHQG TPHCM, 2010

3 Phil Green, Understanding digital color – Gatf press, 2001 4 Helmut Kipphan, Handbook of Print media, Springer, 2001

5

Ánh sáng1.1.1 Khái niệm

Ánh sáng là các bức xạ điện từ đặc trưng bằng 2 thông số: bước sóng  và tần số   = c/ (c - vận tốc ánh sáng, c  3.108 m/s)

1.1

1.1.2 Tương tác của ánh sáng với vật chất

Ánh sáng tới Ánh sáng phản xạ

Ánh sáng truyền quaÁnh sáng hấp thụ

Hiện tượng phản xạ, tán xạ

Là sự dội trở lại một phần ánh sáng về môi trường xuất phát

 Phản xạ định hướng: các tia phản xạ có cùng hướng và cùng góc phản xạ

 Tán xạ: các tia phản xạ có các hướng và góc phản xạ khác nhau

 Hệ số phản xạ:  = W / W Hiện tượng tán xạ ánh sáng

As pxạ từ 1 vật

Px bề mặt: thường có thành phần phổ giống as tới

Px trong lớp vật chất có sự hấp thụ chọn lọc  có màu

1.2.2 Các thông số đặc trưng cho nguồn bức xạ nhiệt

Hệ số phát xạ đơn sắc: tỉ số giữa năng lượng phát xạ (hấp thụ)

và năng lượng cung cấp

k: hằng số Bonzman = 1,38 x 10-23 J/KHàm phát xạ ứng với T và  khác nhau

a(,T)T) = dW’(,T)T)/dW(,T)T)

Hàm phát xạ: tỉ số giữa năng suất phát xạ đơn

sắc và hệ số phát xạ (hấp thụ đơn sắc)

S(,T)T) = r(,T)T) /a(,T)T)  Hàm phát xạ chính là năng suất phát xạ của vật đen tuyệt đối (a = 1)

Nguồn sáng – Quang phổ

1.2

1.2.2 Các thông số đặc trưng cho nguồn bức xạ nhiệt

Nhiệt độ màu

 Là thước đo mối liên hệ giữa màu sắc do nguồn phát ra với nhiệt độ thực

 Thước đo này dựa trên màu sắc phát xạ của vật đen tuyệt đối

1.2.2 Các thông số đặc trưng cho nguồn bức xạ nhiệt

 Không phải tất cả các nguồn sáng thực phát ra màu sắc theo Tc của vật đen tuyệt đối  hệ số hiệu chỉnh (nhiệt độ màu tương đối CCT- correlated color temperature)

 Nói chung nguồn sáng thực có Tc < T thực

 Nguồn có Tc > 3000K  phổ phát xạ liên tục

Colour Rendering Index (Ra)

 Colour Rendering Index (Ra) chỉ mức độ chính xác giữa màu của nguồn sáng thực phát ra với vật đen tuyệt đối ở cùng Tc

CIE xác định CRI theo thang từ 0 – 100% Nguồn sáng có CRI = 100% nghĩa là màu sắc của nó được mắt cảm nhận giống nguồn tham chiếu (vật đen tuyệt đối)VD đèn huỳnh quang Ra=55 – 85)

Nguồn sáng – Quang phổ

1.2

1.3 Nguồn sáng1.3 Nguồn sáng

c Đèn huỳnh quang

 Gồm điện cực (vonfam) vỏ đèn và lớp bột huỳnh quang, một ít hơi thuỷ ngân và khí trơ

 Khi đóng điện, hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực làm phát ra tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh quang làm đèn phát sáng

1.2.3 Một số nguồn bức xạ nhiệt

Phổ đèn Triphosphorus Fluorescent SP30

1.2.4 Các nguồn sáng tiêu chuẩn CIE

A: đèn dây tóc Vonfam có nhiệt độ màu tương đối (CCT) là 2856K

B,C: nguồn sángA có lọc

D(D50, D55 D65): mô phỏng mặt trời

1.2.4 Các nguồn sáng tiêu chuẩn CIE

Nguồn sáng – Quang phổ

1.2

1.2.5 Quang phổ

Là kết quả tách các bức xạ hỗn hợp thành các bức xạ đơn sắc Các bxds phân bố theo chiều dài của phổ dưới dạng hàm số x = f()Quan hệ giữa x và  tuỳ thuộc vào thiết bị tán sắc

Phổ phát xạ vạch: gồm các vạch riêng lẻ

trên nền tốiNguồn: các đám khí or hơi được đốt nóng ở áp suất thấp

Phổ phát xạ liên tục: các vạch màu biến

chuyển liên tục từ đỏ đến tímNguồn: các vật rắn được nung nóng ở T cao

1.5.2 Phổ ánh sáng mặt trời

: 10-10  1010 cm gồm 8 vùng

1 Tia 2 Tia X3 UV4 Thị kiến (400 – 700 nm)

5 IR6 Sóng ngắn7 Vô tuyến8 Dòng xoay chiều

Nguồn sáng – Quang phổ

1.2

Nguồn sáng

Màu ánh sáng phát xạ

Màu ánh sáng phản xạ

Người quan sátVật được chiếu sáng

1.3.1 Hiện tượng màu

2 nhóm màu:

Màu quang học: Màu của ánh sáng phát xạMàu vật chất: màu phản xạ lại từ vật

Màu vật chất là gì

 Là màu của các vật không tự phát sáng Màu của vật là màu của ánh sáng phản xạ

 Phân loại: Chất màu hữu sắc thông thường

Chất màu phát quang (lân quang, huỳnh quang): phát ra các bxđt dưới tác động as

Tương tác của ánh sáng với chấtHấp thụ chọn lọc bức xạ đơn sắc

Thụ cảm màu sắc của mắt

Màu vật chấtThụ cảm màu sắc

1.3

Màu của chất và đặc tính hấp thụ

Nhận thức về màu

Tác động tâm lý

Thụ cảm màu sắc

1.3

23 Là bộ phận thụ cảm màu sắc nhờ các tế bào thụ cảm chứa các sắc tố thị

giác

 Quá trình thu nhận tín hiệu của các sắc tố diễn ra theo nguyên tắc:

Ánh sángSắc tố thị giácThay đổi cấu trúc 

 phản ứng giống nhau với các bức xạ có bước sóng khác nhau  phổ hấp thụ gần trùng với đường nhạy phổ của mắt

 Không phân biệt màu mà chỉ phân biệt mức độ chiếu sáng

Sơ đồ tế bào que và tế bào nụ

1.3.3 Quá trình thu nhận tín hiệu sáng tại võng mạc

Thụ cảm màu sắc

1.3

Tế bào nụ:

 Chứa sắc tố Iodopxin phản ứng với độ chói ngưỡng là 10-3 Cd/m2  TB thị giác sáng

 Có 3 nhóm với độ nhạy phổ khác nhau: Blue, Green, Red  phân biệt màu sắc và cường độ sáng

 Kết quả cảm nhận màu sắc là sự tổng hợp mức tác động vào 3 loại TB

Phổ hấp thụ của tế bào que và tế bào nụ

1.3.3 Quá trình thu nhận tín hiệu sáng tại võng mạc

F = e  V L: Quang thông lượng, Lumen (lm)

V: Độ nhạy tương đối của mắt

Đn: là quang thông của nguồn gửi đi trong 1 đơn vị góc khối theo 1 phương

I = dL / dΩ I: Cường độ sáng, Candela (cd)

Đn đơn vị đo cường độ sáng cd: Candela là cường độ do theo phương vuông góc của 1 diện tích 1/600000 m2, bức xạ như 1 vật bức xạ toàn phần ở nhiệt độ đông đặc của platin dưới áp suất 101325 N/m2

Đn đơn vị đo quang thông lm: Lumen là quang thông của 1 nguồn điểm có cường độ sáng 1 Cd gửi đi trong 1 đơn vị góc khối 1 Sr

Các đại lượng đo quang

1.4

1.4.3 Độ trưng

1.4.4 Độ chói

L = dI/dA.cos()

Đn: Là quang thông do 1 đơn vị diện tích trên bề mặt nguồn phát ra

Đn: Là cường độ sáng do 1 đơn vị diện tích trên bề mặt nguồn phát ra

Le: Độ chói , cd.m-2 hoặc nt (nit)

: góc giữa pháp tuyến bm dA và phương truyền sáng

E = dF/dA E: Độ rọi ,lx (lux) hoặc lm.m-2

dA: diện tích bề mặt chiếu sáng, m2

r = L/LltL: Độ chói của bề mặt chiếu sáng, cd.m-2

Llt: Độ chói của bề mặt tán xạ lý tưởng, cd.m-2

r: hệ số độ chói

: hệ số phản xạ

Phụ thuộc: - độ chói của nguồn chiếu sáng

- đặc tính hấp thụ và phản xạ (xuyên qua) của bề mặt

Đặc trưng: hệ số độ chói r

Các đại lượng đo quang

1.4

Màu vô sắc (trung tính): Không có bxdt nào nổi

Thông số vật lýĐại lượng khách quanĐại lượng chủ quan

Bước sóng (wavelength)

Tông màu(hue)

Sắc màu(color)Phân bố năng lượng phổ

(spectrum power distribution)

Độ thuần sắc(purity)

Độ bão hoà(saturation)Độ chói

(luminance)

Độ chói(luminance)

Độ sáng(lightness)

Các đại lượng đặc trưng màu sắc

1.5

1.5.2 Các đại lượng đặc trưng màu sắc

Tông màu - sắc màu

 Tông màu là khái niệm kỹ thuật chỉ sự khác biệt về cảm giác màu giữa màu hữu sắc và màu vô sắc có cùng độ sáng

 Tông màu được biểu thị bằng bước sóng trội của màu  xác định khách quan dựa trên kết quả đo phổ phát xạ hay phổ phản xạ (hấp thụ)

 Sắc màu là kết quả nhận thức về màu, phụ thuộc nhiều vào cảm nhận chủ quan của người quan sát

Độ thuần sắc - Độ bão hoà

 Độ thuần sắc là chỉ tiêu xác định mức độ trội của tông màu

 Độ thuần sắc được đánh giá bằng tỉ số giữa độ chói của tia trội và độ chói tổng của màu

Vàng, vàng lục, lục, da cam, đỏ, chàm, tím

Độ thuần sắc (độ bão hoà) tăng dần

Các đại lượng đặc trưng màu sắc

1.5

 Ngưỡng chênh lệch độ sáng giữa các trường quan sát cũng gần giống với ngưỡng độ chói

1.6.1 Điều kiện chiếu sáng

 Điều kiện chiếu sáng liên quan đến các thông số của nguồn sáng: thông lượng bx, cường độ bx, độ rọi, thành phần phổ, phân bố năng lượng phổ ( xem chương 1)

 Sự thay đổi màu thường xảy ra khi đối tượng được quan sát trong as ban ngày và đèn sáng nóng thông thường Đặc biệt với những màu được pha trộn từ các chất màu có đăc tính hấp thụ khác nhau  hiện tượng metamer (hiện tượng phân đốt)

Ví dụ về hiện tượng metamer

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả quan sát màu

1.6

 TH độ chói nền không đồng nhất: - chênh lệch không quá 1:20  L là giá trị TB - chênh lệch quá 1:20  L là giá trị max

 Tương phản màu không đồng thời: các màu bị thay đổi sắc thái theo hướng màu bổ trợ của màu bên cạnh

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả quan sát màu

1.6

b, Sự tương phản màu

 Hiệu ứng nền tối - sỏng: Trờn nền sỏng: cảm giỏc màu tối đi Trờn nền tối: cảm giỏc màu yếu đi (độ bóo hoà thấp hơn)

 Hiệu ứng đườngưviền : Đểưlàmưgiảmưcácưtácưđộngưtươngưphảnưmàu đường viền cóưmàuưtrungưtínhưnhưưđen,ưxám,ưtrắng

What numbers do you see in these displays?

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả quan sát màu

1.6

1.6.3 Sinh lý học màu sắc

© Stephen E Palmer, 2002

Hiện tượng cảm nhận màu không bình thường

1.6.4 Hiệu ứng tâm lý màu

Màu lạnh: từ màu lục đến tím

 Tạo cảm giác êm ả, dễ chịu

 Thường làm màu nền cho các màu nóng

 Sử dụng kết hợp với nhau gây cảm giác lạnh, tĩnh lặng

Màu nóng: từ màu đỏ đến vàng

 Tạo cảm giác tươi sáng, sống động

 Làm tăng cảm xúc, sự sôi nổi

 Sử dụng kết hợp với nhau gây cảm giác nóng, kích động

Blue gợi nhớ cảm giác trầm tĩnh hay thanh thản, hòa bình và yên tĩnh nhưng có thể tạo cảm giác buồn bã

Blue thường được dùng để trang trí văn phòng bởi vì nghiên cứu cho thấy người nhiều hơn làm việc tốt hơn trong phòng màu xanh.

Blue là một trong những màu phổ biến nhất, nhưng nó có thể gây cảm giác thiếu hấp dẫn với thực phẩm, tranh ảnh phong cảnh

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả quan sát màu

1.6

VD: màu đỏ làm tăng tuần hoàn máu Màu vàng để kích thích hoạt động của hệ thần kinh Màu cam chữa các bệnh đường hô hấp

Màu xanh chữa trị các vết thương Màu chàm làm giảm đau trên da

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả quan sát màu

1.6

Lưu nhí màu(color memory)

Trí nhớ là khả năng táI hiện hoặc phục hồi thông tin đã được nhận biết trước đây Có 3 loại bộ nhớ: tạm thời (< vài giây), ngắn hạn (< 20 giây) và lâu dài (không giới hạn)