第八篇习题答案.doc

8.1 颜色的基本特征是什么？ 答：颜色的基本特征是：波长、亮度和饱和度。 波长是依赖于物质的，可见光的波长范围大约是350nm~780nm。 物体表面的亮度与周围环境的亮度无关，但表面的明度即人体感知的亮度与周围环境的亮度相关。 饱和度也叫纯度，它说明光的颜色表现的多纯，淡的颜色说明不太纯。 8.2 列举几种颜色模型并简述其特点。 答：RGB模型：三基色为R（红）、G（绿）和B（蓝），是一个加色模型。RGB三个基色定义的颜色集合是红绿蓝颜色坐标系统中的单位立方体，坐标原点代表黑色，坐标点(1,1,1)代表白色。它适合于以黑色为背景色的显示设备，如CRT显示等。 CMY模型：三基色为C(青)、M（品红）和Y（黄），是一个减色模型。CMY模型的三基色与RGB模型的三基色互为补色，它对应的单位立方体（可见光颜色子空间）与RGB模型的完全相同，只是各种颜色的坐标发生了变化。CMY模型主要用于硬拷贝设备，如彩色绘图仪，打印机等。它们共同的特点就是都用白色背景。 YIQ模型：它以CIE-XYZ模型中的概念为基础，形成的是电视监视器的组合视频信号。YIQ系统采用红、绿、蓝颜色间之差的线性组合和Y值所表示色彩及饱和度等色彩信息。I颜色值（同相信号）包含橙——青彩色信息，而Q（正交信号）包含绿——品红彩色信息。在YIQ模型的三分量中，亮度值Y占有重要地位。它的优点是在固定频带宽的条件下，最大限度地扩大了传送信息量，可应用于图像数据的压缩、传送、编码和解码。HSV模型：H表示色彩,S表示饱和度，V表示明度。它用极坐标来定义颜色空间，是一个倒立的单位正六棱锥，六棱锥的锥顶位于HSV坐标系的原点，表示黑色，锥底面的中心表示白色，底面六个顶点分别表示最亮的六种纯色。其亮度信息由HSV颜色空间采样点沿轴向的坐标来表示，饱和度由该采样点与中心轴线的径向距离决定，而色彩H则被表示成它与红色向量的夹角。用户可以用HSV模型来精确的指定颜色。 8.3 写一个程序，从任意指定的两个RGB空间位置生成一组线性颜色的差值。 答：color(r1,g1,b1,r2,g2,b2)//(r1,g1,b1),(r2,g2,b2)为RGB空间中任意指定的两点 { int i,d; float α; d=;//d为两点的距离 动态分配3个含有d个元素的数组； for(i=0,id,i++) { 输出r[i],g[i],b[i]作为第i个点的颜色； } } 8.4 什么是CIE色度图，它有什么用途。 答：国际照明委员会在定义X，Y，Z三种基色的同时，还定义了一组彩色匹配函数,指出描述任何一种光谱颜色所需的每一种基色的量。从而给出了定义各种颜色的国际标准，称为1931CIE色度图。根据色度图很容易完成如下处理： (1)显示基色组的颜色范围 (2)计算某种颜色的主波长与色纯度 (3)计算补色 8.5 简述影响物体表面颜色的因素。 答：物体的颜色由光，被照射物体和观察者这三个因素决定。 首先，物体的颜色由光本身的三种特征即波长，亮度和纯度来决定，它们都是光的物理特性。波长是依赖于物质的；物体表面的亮度与周围环境的亮度无关，饱和度也叫纯度，它说明光的颜色表现的多纯，淡的颜色说明不太纯。 其次，物体的颜色由物体决定。物体对入射光进行吸收、反射和折射，反射光决定了物体的颜色。而物体表面的材质类型决定了反射光线的强弱。表面光滑较亮的材质将反射较多的入射光，而表面较暗的材质则吸收较多的入射光。 另一方面，颜色又与人的视觉系统有关，不同的观察者观察同一物体产生的颜色的感觉是不尽相同的，从而颜色是主观的，依赖于观察者的。颜色的形成是一个复杂的物理和心理相互作用的过程，它与人眼的结构及人脑心理感知等是相关的。此外，心理因素也影响着颜色的判断，这些心理因素可以归为三类，分别是色彩对比效应，明度对比效应和颜色适应效应。 8.6 简述环境反射、漫反射和镜面反射的区别。 答：物体对照射到其表面的光线进行反射，反射现象简单地可以分为三类：环境反射、漫反射和镜面反射 环境反射指从周围环境中均匀入射的光入射至景物表面并等量的向各个方向反射出去的现象。而漫反射和镜面反射都是由特定的光源照射在物体上产生的反射现象。 漫反射指粗糙的物体表面将反射光线向各个方向均匀地散射出去，人眼所接收到的光亮度与观察者的位置无关。通常所说的物体颜色实际上就是物体经漫反射后所表现出来的颜色。 除了漫反射，光源还会在物体上产生高光或强光，也就是镜面反射。镜面反射遵循光的反射定律。在光滑的物体上，这种现象十分明显，但粗糙物体表面上镜面反射效果却很差。 8.7