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LCD与TP知识-20130617


LCD,触屏,色彩知识 触屏 色彩知识
? Test Department Test?Department

内容

LCD知识
什么是LCD 什么是LCD 什 是

LCD知识
什么是LCD 什么是LCD

LCD知识
什么是LCD 什么是LCD

溶致型(Lyotropic)液晶

LCD知识
什么是LCD 什么是LCD

LCD知识
什么是LCD 什 是 什么是LCD

液晶显示器就是基于此理论为基础设计出来的。

LCD知识
什么是LCD 什 是 什么是LCD



LCD知识
LCD的结构 LCD的结构 结构

LCD知识
LCD的结构 LCD的结构 结构

LCD知识
LCD的结构分类 LCD的结构分类 结构分类

LCD知识
背光源

LCD知识
背光源

LCD知识
背光源

LCD知识
背光源

LCD知识
滤光片

LCD知识
滤光片

LCD知识
滤光片

LCD知识
滤光片

LCD知识
偏光片

Surface protective film TAC PVA TAC Adhesive Protective film

LCD知识
偏光片

LCD知识
偏光片

LCD知识
偏光片

LCD知识
显示器件的分类以及液晶所处的位置 示 件 分类 液 所 位

LCD知识
各大LCD生产厂家像素结构 各大LCD生产厂家像素结构 产厂家像素结构

LCD知识

LCD知识
TFT像素单元模型 TFT像素单元模型 像素单 模

LCD知识
TFT像素单元模型 TFT像素单元模型 像素单 模

LCD知识
LCD主要参数 LCD主要参数 要 数

LCD知识
LCD主要参数 LCD主要参数 要 数

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LCD主要参数 LCD主要参数 要 数

LCD知识
LCD主要参数 LCD主要参数 要 数

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LCD主要参数 LCD主要参数 要 数

LCD知识
LCD主要参数 LCD主要参数 要 数

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(一)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(一)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(一)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(二)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(二)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(二)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(三)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(三)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜( 前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(三)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(一)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(一)



LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(一)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(一)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(一)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(二)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(二)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(二)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(二)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(二)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(二)



LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(三)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(三)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(三)

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LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合( 中段Cell制程:TFT玻璃与彩色滤光片贴合(三)

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合 后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合 后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合

液晶显示器

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合 后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合 后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合 后段模组组装:驱动IC/印刷电路板压合

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程
后段模组组装: 后段模组组装:液晶基板与背光整合

LCD知识
LCD主要生产流程 LCD主要生产流程 要 产 程

触屏知识
触屏分类 屏分类

音波式 红外线式

电容式 电阻式

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
什么是电阻屏?
电阻触摸屏的主要部分是一块电阻 薄膜屏。基本结构为由 层玻璃或 薄膜屏。基本结构为由一层玻璃或 有机玻璃作为基层,表面涂有一层 叫ITO的透明导电层,上面再盖有一 层外表面硬化处理、光滑防刮的塑 层外表面硬化处理 光滑防刮的塑 料层,它的内表面也涂有一层导电 层(ITO或镍金),在两层导电层之 间有许多细小的透明隔离点把它们 隔开绝缘。

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
分类
按输入信号的不同

数字式 Matrix (数字信号)

模拟式 Analog (模拟信号)
类型:四线、五线、 六线、八线、多线

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
四线电阻屏

四线式TP缺点—耐用性较差(边缘效应):当触控笔于Film面电场的最边 缘反复划线容易因剪力造成Film面ITO受损,称为边缘效应

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
五线电阻屏
五线电阻式触摸屏的电 极不能像四线电阻屏一 样,由导电条从四边引 出,那样会造成短路。 出 那样会造成短路 电极被分散为许多电阻 图案分布在触摸屏四周, 然后从四角引出,这些 图案的作用是使触摸屏 X,Y方向电压梯度线性, 便于坐标的测量 工作原理:控制器给上线加上一正电压,下线四条引线相当 于接地,当手指接触TP时,上线受压与下线导通,电流从上线 导入,从接触位置流到下线,从下线得四根引线流出,控制器分 导入 从接触位置流到下线 从下线得四根引线流出 控制器分 别 得到四个电流数值,I1,I2,I3,I4,以及相应函数,并通 过运算可知道点触位置.

结构

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
电阻屏结构-材料组合上区分
上线 粘胶
FPC或Mylar

导电胶 下线

导电面

图一

薄膜对薄膜结构(film to film)特点 此结构由于采用两层ITO Film,厚度较薄,最薄可做到 0.45mm,但价格较贵;产品较薄,客户上机时需非常小心,不能弯 折产品,否则产品导电膜会龟裂,导致产品功能不良。在厚度允许的 折产 则产 导电膜会龟裂 导致产 功能 良 在厚度允许的 情况下不建议客户选用此结构。

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
电阻屏结构-材料组合上区分
上线 粘胶
FPC或Mylar

导电胶 下线

导电面

图三
薄膜对玻璃结构(film to glass)特点 此结构成本低,工艺成熟,透明度高,引出线可随意选择,厚度可调 整。b、c两类型采用点胶形式比压合形式好,因上线材料较厚,采用 压合时效果不太好;而压头大小也要合适,如果比实际压合面积大会 合时效 太好 头大小也 合适 如 实 合面积大会 压坏材料。

触屏知识
电阻式触屏 式 屏

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
名词解释 1. A.A.区:Active Area动作区 2. V.A.区:View Area可视区 3. O.D.区:Outside Dimensional外观尺寸 4. K.A.区:Key Area保证可动作的区域 5. FPC:柔性印刷电路板(Flexible Printed Circ uit) 6. 主线:与ITO相接触之银线 7. 导线:为了连接FPC而由主线延伸出 来未与ITO相接触之银线

制程一:AA至VA印刷绝缘胶

制程二:AA至VA为蚀刻区域形成
一般设计原则: 1. TP AA≧LCD AA 单边0.5mm 2. TP VA≧LCD VA 单边 单边0.5mm 3. TP OD≦LCD OD (Case by Case) 4. Glass主线:1.2mm以上 5. Film主线:1.5mm以上 线 以 6. Glass导线:0.5mm以上 7. Film导线:0.7mm以上

触屏知识
电阻式触屏 式 屏
1.电气特性: 工作电压:5V(DC) 1mA 工作电压 5V(DC) 1 A 透过率:1.F-F >=75% 波长 550nm 2.F-G>=80% 波长 550nm (分光光度计) 绝缘阻抗:模拟式>10MΩ 25V(DC) 数字式:>100MΩ/25V(兆欧表) 25V(DC),数字式:>100MΩ/25V(兆欧表) 响应时间:<=10ms 2.机械特性:操作压力 10~100g 线性 <+/-1.5%(线性测试机)适用模拟式TP 3.环境参数:操作温度 -10℃~60 ℃ 储存温度 -20 ℃~70 ℃ 环测条件 60 ℃ 90 10℃ 60 20 ℃ 70 % 240hr 4.使用寿命:敲击 100万次(采用硅胶作测试头) 笔画 10万次 5.表面硬度:>3H 铅笔硬度 (JJIS K5600试验方法) 6.Tail Bonding:Fx>2kgf Fy>0.5kgf Fz>0.15kgf(手动拉力计)

触屏知识
电容式触屏 容式 屏
以人体静电感应为原理的技术。人体本 身就是一个导体,当与触控板接触时,人 体内的静电会流入地面而产生微弱的电 流通过. 与电阻屏不同的是:由下层ITO发射信 号到上层,当上层被导电接触后,下层才 能够接收信号并作出计算,并确定触控到 的位置,可支技多点,并可提升灵敏度. 电阻屏就会受到气候环境的影响.

触屏知识
电容式触屏 容式 屏
依工作原理差异分为 A:自电容 低成本, 单点触控+手势 B:互电容 多点运用(2点-10点),线性度与抗干扰较好 依材料堆叠结构分为 A: G+膜 COVER(印刷钢化玻璃)+ ITO膜SENSOR B: G+G COVER(印刷钢化玻璃)+ ITO玻璃SENSOR

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏
G+F

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

触屏知识
电容式触屏 容式 屏
各类检测 参数 线性度 灵敏度 透过率 信噪比 雾度 表面硬度 响应时间 工作电压 工作电流 睡眠电流 常规值 ≤5% ≤5% ≥20dB ≤5% ≥6H ≤12.5ms 2 3.3V 2.5mA 0.2mA IC供应商 软件调试时检测 √ √ √ √ × × √ √ √ √ 样品阶段 及生产时检 测 √ × √ × × × ○ √ √ √ 可靠性 试验时检测 √ × √ × ○ √ ○ √ √ √

触屏知识
电容式触屏 容式 屏

http://www.tudou.com/programs/view/54V1ryKydhw/?fr=rec1&FR=LIAN http://www.tudou.com/programs/view/HkHOYyhtLpw/?fr=rec1&FR=LIAN http://i.youku.com/u/UNDY1ODYyMTEy

色彩知识
色度学 度学
色相 红(Red) 波长λ(nm) 780~630 代表波长 700 620 580 550 500 470 420

橙(Orange) 630~600 黄(Yellow) 600~570 绿(Green) 青(Cyan) 蓝(Blue) 紫(Violet) 570~500 500~470 470~420 420~380

色彩知识
色度学 度学
色彩的三要素
①色相H(Hue) :色彩的相貌。例如红、黄、蓝、绿等 ②彩度S(Saturation):色彩的纯净度,指色彩中其他杂色所占成分的多少 ③明度V(Value) :色彩的明暗程度。明度高,就是说颜色亮。

正常苹果的颜色

色彩知识
色度学 度学
色刺激(Color stimulus) 色刺激(Color stimulus)
引起颜色知觉的光 。

表色系(Color 表色系(Color specification system) system)
由于颜色刺激而产生的颜色知觉体系 。
混色系基于心理物理色而建立起来的表色系,如1931CIE—XYZ系统。 显色系将颜色按照感知色的特征在颜色空间进行有序排列所构成的系统 如 将颜色按照感知色的特征在颜色空间进行有序排列所构成的系统,如
孟塞尔颜色系统 。

色彩知识
色度学 度学
混色系 颜色的辨别 辨别的基准 辨别的依据 表色原理 表色对象 表色方法 心理物理色 心理物理学概念 以色感觉建立的表 色系 光的混合 色光(包括物体反 射光) CIE光谱三刺激值 显色系 知觉色 心理概念 以知感觉建立的表色 系 标准物体色(如色卡) 物体表面色 色调、明度、饱和度

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
国际照明委員会(Commission Internationale ed
I‘EclairageI‘Eclairage-CIE) 光度学和色度学的国际学术研究机构。 设在巴黎。早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究。 设在巴黎 早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究 规定了: CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值,绘制出 “1931 CEL-RGB系统 色度图 ,推荐1931 CIE XYZ系统,为国际通用色度学系统,称为 CIE 色度图”,推荐1931 CIE-XYZ系统,为国际通用色度学系统,称为“CIE 标准色度学系统”,所作的图则称“CIE 1931色度图”。 1964年制定了CIE1964补充色度学系统以及相应的色度图, 进行色度计算和色差计算。1964年提出“均匀颜色空间”的三维空间概念, 1976年加以修订,并正式被采用。 CIE为此还提出了确定的参照光源,称“CIE标准光源”。

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
三原色光:
红 (R)700nm 绿(G) 546.1nm 蓝(B) 435.8nm 蓝( ) 435 8
确定三原色光的理由: 700nm是可见光谱的红色末端,而546.1nm和 700nm是可见光谱的红色末端,而546.1nm和435.8n m是两个较为明显的汞亮线谱,三者比较容易从光谱中精 确地分离出来。

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
等能白光(E光源)假想的在整个可見光譜范为內光谱辐射能相等的光源的光 色﹐也称等能白色。与色溫为5500k的白光很相似。
? C 380 ? ? C 390 ? ? C 400 ?: ? ? C 780 ? = r 380 ( R ) + g 380 ( G ) + b 380 ( B ) = r 390 ( R ) + g 390 ( G ) + b 390 ( B ) = r 400 ( R ) + g 400 ( G ) + b 400 ( B ) = r 780 ( R ) + g 780 ( G ) + b 780 ( B )

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
颜色方程
颜色转盘和颜色光的匹配可以用数学的形式来表示 ,以(C)代表被匹配的颜色,以(R)、(G)、(B ,以(C)代表被匹配的颜色,以(R)、(G)、(B )代表红、绿、蓝三原色,以R )代表红、绿、蓝三原色,以R、G、B 分别代表红、 绿、蓝三原色数量(三刺激值) 绿、蓝三原色数量(三刺激值),可以得到如下的颜色方 程。 (C)≡ (C)≡R(R)+G(G)+B(B) 式中”≡ 式中”≡”是代表匹配的含义,即视觉上相等。

R

G

B

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
RGB

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
CIE1931 RGB=>CIE1931 XYZ
1.0000r+4.5907g+0.0601b=0 又由: r+g+b=1, r+g+b=1, XZ直线为无亮度线, XZ直线为无亮度线, 0.9399r+4.5306g+ 0.0601=0 XY直线为: r+0.99gXY直线为: r+0.99g-1=0 YZ直线为:1.45r+0.55g+1=0 YZ直线为:1.45r+0.55g+1=0 由此得到RGB系统和XYZ系统三刺激值的 由此得到RGB系统和XYZ系统三刺激值的 转换关系为: 转换关系为: X=2.7689 R+1.7517 G+1.1302 B +1.7517 +1.1302 Y=1.0000 R+4.9507 G+0.0601 B +4.9507 +0.0601 Z=0.0000 R+0.0565 G+5.5943 B +0.0565 +5.5943

由此可以得到XYZ系统的光谱 由此可以得到XYZ系统的光谱 三刺激值。称为 CIE1931XYZ标准色度观察 CIE1931XYZ标准色度观察 者 x(λ x(λ)、y(λ)、z(λ)、如 )、z 左 图所示

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
RGB系统标准观察者
波长 380 390 …… 500 510 520 530 …… 780 0.00000 0 00000 0.00000 0 00000 0.00000 0 00000 -0.07173 0.07173 -0.08901 -0.09264 -0.07101 0.08536 0.12860 0.17468 0.20317 0.04776 0.02698 0.01221 0.00549
~ r (λ )

~ g (λ )

~ b (λ )

XYZ标准观察者光谱三刺激值 ~ (λ ) ~ (λ ) ~ (λ ) 波长 z y x
380 390 …… 500 510 520 530 …… 780 0.0000 0 0000 0.0000 0 0000 0.0000 0 0000 0.0049 0.0093 0.0633 0.1655 0.3230 0.5030 0.7100 0.8620 0.2720 0.1582 0.0782 0.0422 0.0014 0.0042 0 0042 0.0000 0.0001 0 0001 0.0065 0.0201 0 0201

0.00003 0.00010 0 00010

-0.00001 -0.00004 0 00004

0.00117 0.00359 0 00359

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
三刺激值均为 三刺激值均为正。 某一原原色的刺激值﹐正好代表混合色的亮度﹐而另外两种原色对 某一原原色的刺激值﹐正好代表混合色的亮度﹐而另外两种原色对混合色的 亮度沒有贡献 亮度沒有贡献。 贡献。 当三刺激值相等时﹐混合光仍代表标准(等能)白光。 三刺激值相等时 混合光仍代表标 等能)

由色品坐标x(λ)y(λ)z(λ 由色品坐标x(λ)y(λ)z(λ)可以画出 等能白色光谱色品坐标在XYZ系统中 等能白色光谱色品坐标在XYZ系统中 的轨迹图即CIE1931XYZ系统色品 的轨迹图即CIE1931XYZ系统色品 图

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
标准观察者光谱三刺激值
波长(nm) ( ) 380 390 …… 500 510 520 530 …… 780 0.0000
x x+ y+z y x+ y+z z x+ y+z

光谱色的色品坐标
波长(nm) x 0.177 0.172 ....... 0.008 0.013 0.074 0.154 …… y 0 0.004 …… 0.538 0.750 0.833 0.805 …… z 0.822 0.823 …… 0.453 0.235 0.091 0.039 ……

0.0014 0.0042 0.0049 0.0093

~ (λ ) x

0.0000 0.0001 0.3230 0.5030

~ (λ ) y

0.0065 0.0201 0.2720 0.1582

~ (λ ) z

380 390 …… 500 510 520 530

0.0633 0 0633 0.1655

0.7100 0 7100 0.8620 0.0000

0.0782 0 0782 0.0422 0.0000

?x = ? ? ?y = ? ?z = ?

= 1? x ? y

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
0.9

y
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

x

0.8

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
100 Y

Yxy表色方法 Y既代表亮度(常称亮度因 素)又代表色品。 素)又代表色品 x、y是色品坐标

80 60

y
0.8

0.6 0.4 0.2 0.0

40 20 E

0.2

0.4

0.6

x

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
主波长 主波长定义:将与样品色具有相同色相 的光谱色的波长称为样品色的主波长。 求主波长的方法:采用作图方法(如右 图),从白点向样品点作直线并延长与 图) 从白点向样品点作直线并延长与 光谱轨迹相交,该交点的波长就是样品 色的主波长λd
520 510 530 540 λd= 547 550 560 570 样品1 580 590 600 样品2

490 480

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
补色波长:白点与这两个端点构成 的三角形内的颜色没有主波长。将 白点与样品色的连线延长与光谱轨 迹相交,交点为样品色补色波长-λd 主波长的意义:代表样品色的色相; 主波长的意义 代表样品色的色相 主波长的光谱色与白光按一定比例 混合可以匹配样品色
520 510 530 540 λd= 547 550 560 λd= -500 500 样品1 570 580 590 600 490 样品2

480

色彩知识
CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
兴奋纯度 问题:看S点接近哪一点的饱和度 高,接近哪一点的饱和度(彩度) 低? 色纯度定义:表示样品色与其主 波长光谱色的的接近程度,即样 品色的纯度就是相应主波长光谱 色被白光冲淡后所具有的饱和度。
520 510 530 540 L(x λ, y λ)

2
500

560 570 S(x, y) 580 590 600

3 1

W(x0,y0) 490

Pe = WS = WL Pe =
WS WL

x ? x0 x λ ? x0 y ? y0 yλ ? y0

( x ? x0 > y ? y0 ) ( x ? x0 < y ? y0 )
480

=

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CIE标准色度学系统 CIE标准色度学系统 标准 度学系
已知色品坐标为(x, y)=(0.1902, 0.2296),C y)=(0 1902 0 2296),C 光源的色品坐标(x0, y0)=(0.310, 0.316)该颜色 的主波长λ 481.7,色品坐标 的主波长λ=481.7,色品坐标 (xλ, yλ)=(0.082, 0.1500) 计算该颜色的纯度。 解:

x ? x0 = 0.1902 ? 0.3100 = 0.1198 y ? y0 = 0.2296 ? 0.3160 = 0.0864 x ? x0 > y ? y 0 所以 Pe = WS = WL =
x ? x0 xλ ? x0 0.1902 ? 0.3100 0.0820 ? 0.3100

=

0.1198 0.228

= 0.53 = (53%)
Pe=1,饱和度最高,是光谱色; Pe=0,饱和度为零,是白色

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若样品颜色的纯度用亮度表示,就称其为亮度纯度(Pc),或称色度纯度。 亮度纯度无法在色度图上表示,但可以通过计算得出

x ? x0 y λ y ? y0 yλ yλ ? = Pe ? Pc = ? = yλ ? y0 y y xλ ? x0 y
(C1): (C2) ( ): 光源O:

x 1 = 0 . 546 , y 1 = 0 . 386

x2 = 0 526,y2 = 0.392 0.526 0 392
xo = 0.310,yo = 0.316

在CIE1931色度图上找到样品(C1)和(C2)的主波长

λ(C1) = 594.0nm λ(C 2 ) = 592.0nm
计算可得到: Pe( 1) = 82% (c

Pe(c 2) = 78%

(C1)比(C2)较稍显橙色, (C1)比(C2)较稍显橙色 且(C1)有较大的饱和度 。

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色差:两个颜色对人眼所引 起的颜色差别。 色差反映在色品图上就是两 个颜色点之间的距离。 个颜色点之间的距离
B A

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两个颜色之间的距离小于宽 容量,人眼不能区分;大于 容量 人眼不能区分 大于 宽容量则可区分

C D B A E

麦克亚当颜色椭圆形宽容度示意图

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u=4X/(X+15Y+3Z) v=6Y/(X+15Y+3Z) 或 u=4x/(-2x+12y+3) v 6y/( 2x+12y+3) v=6y/(-2x+12y+3) CIE1931 XYZ -> CIE 1960 UCS均匀 颜色 空间

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CIE1964均匀颜色空间用亮度指数W*、色度指 数U*、坐标系统V*来表示。 1

?W * = 25Y 3 ? 17 (1 ≤ Y ≤ 100) ? * U = 13W * (u ? u0 ) ? ? * V = 13W * (v ? v0 ) ? ?u = 4 x ? 2 x +12 y + 3 ? ?v = 6 y ? 2 x +12 y + 3 ? CIE1964W *U *V *色差公式:

2 * 2 2 ΔE = (W 1* ? W2*) + 1* ? U 2) + 1* ? V2*) (U (V

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CIE1976 L*u*v*均匀颜色空间 将v坐标提高1.5倍

?L* = 116( Y ) 3 ? 16 ( Y > 0.01) Y0 Y0 ? ? * * ' ' ?u = 13L (u ? u 0 ) 式中: ? * u , v ; x, y为颜色样品的色度坐标; v = 13L* ( v ' ? v '0 ) ? u , v ; x , y 为标准光源的色度坐标; ? XYZX Y Z 为样品与光源的三刺激值。 x 4X ?u ' = ? 2 x +412 y + 3 = X +15 Y + 3 Z ? 4 4 ?u '0 = ? 2 x 0 +x 0 y 0 + 3 = X0 +15X00 + 3 Z 0 12 Y ? ? ' y 9Y v = 1.5 v = ? 2 x +912 y + 3 = X +15 Y + 3 Z ? ? ' 9y0 9 Y0 ? v 0 = 1.5 v 0 = ? 2 x 0 +12 y 0 + 3 = X0 +15 Y0 + 3 Z 0 ?
1
' ' ’ 0 ‘ 0 0 0 0 0 0

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CIE1976 L*a*b*空间及色差公式 L a b 空间及色差公式 L*=116(Y/Y0)1/3-16 [Y/Y0>0.01] a =500[(X/X a*=500[(X/X0)1/3 -(Y/Y0)1/3] (Y/Y b*=200[(Y/Y0)1/3 -(Z/Z0)1/3] 式中 X Y Z为样品色三刺激值 式中:X、Y、Z为样品色三刺激值。 X0、Y0、Z0为标准光源三刺激值。 总色差:ΔE*ab = [(ΔL*)2 +(Δa*)2 总色差 +(Δb*)2]1/2 明度差:ΔL 明度差:ΔL* = L*1 - L*2 L1 L2 色度差:Δa* = a*1 - a*2 Δb* = b*1 - b*2

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色温 当某一光源的颜色(或色品坐标)与某一温度下的黑体的发光 颜色(或色品坐标)相同时,称此时黑体的温度为该光源的颜色温 度,简称色温。 色温的表示 用开氏温度(绝对温度)表示 单位为开尔文或K 用开氏温度(绝对温度)表示,单位为开尔文或K。

T ( K ) = t ( oC ) + 273
1000K 2000K 4000K 5000K 5500K 6500K 7500K 9500K 10500K

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显示器在不同色温下显示的颜色

6500K

9300K

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不同色温下物体的颜色变化

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CIE标准照明体和标准光源 标准照明体:是指标准的光谱功率分布,不必由一个光源提供, 不一定能真正实现。 标准光源:是符合标准照明体规定的光谱功率分布的物理发光体。 CIE标准照明体: 标准照明体B :4874K的直射日光。 4874K的直射日光 标准照明体C :6774K的平均日光, 近似阴天的天空。 近似阴天的天空
100

相对辐射功率

标准照明体A:2856K的黑体的辐射。 200
A B C 400 500 600 700 波长(nm)

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标准照明体 标准照明体D50(5000oK)观看原稿和印刷品的标准观察灯箱的光源。与 观看原稿和印刷品的标准观察灯箱的光源 与 D65比较,D50略带黄色感觉。如果印刷品用D50观察灯箱,要使得显示与 印刷品之间匹配最佳,最好使用D50白度点。 标准照明体D55(5500oK)相当于没有太阳光直射的室内混合日光 电子 K)相当于没有太阳光直射的室内混合日光。电子 闪光灯和日光胶片的白平衡点一般采用该色温。 标准照明体D65 是假设直接日光和间接蓝色天空光的混合光。使用该白度点 显示的屏幕图像要比用D50的更明亮。如果使用该白度点或更高色温的白度 点,就不可能使印刷品与显示图象之间有很精确的匹配。 标准照明体D75(7500oK)它是北方日光的标准值,或说是多云天空的光 线。它比直接日光更加偏蓝。 标准照明体D93(9300oK) 一般未经校正的显示器就是这个白光点。若用 它匹配标准光照条件显然太蓝,显示图像太明亮。 它匹配标准光照条件显然太蓝 显示图像太明亮

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标准照明体色品坐标
标准照明体 Illuminant A Illuminant B Illuminant C Illuminant D5500 Illuminant D6500 Illuminant D7500 Illuminant E x 0.448 0.348 0.31 0 31 0.332 0.313 0.299 0.333 y 0.407 0.352 0.316 0 316 0.348 0.329 0.315 0.333

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光源名称 白炽灯(500瓦) 碘钨灯(500瓦) 溴钨灯(500瓦) 荧光灯(日光色40瓦) 外镇高压汞灯(400瓦) 内镇高压汞灯(450瓦) 镝灯(1000瓦) 高压钠灯(400瓦) CIE 色度坐标 x 0.447 u 0.255 y 0.408 v 0.350 x 0.458 u 0.261 y 0.411 v 0.351 x 0.409 u 0.237 y 0.391 v 0.342 x 0.310 u 0.192 y 0.339 v 0.315 x 0.334 u 0.184 y 0.412 v 0.340 x 0.378 u 0.203 y 0.434 v 0.349 x 0.369 u 0.222 y 0.367 v 0.330 x 0.516 u 0.311 y 0.389 v 0.352 相关色温(k) 2900 一般显色指数Ra 95~100 95 100

2700

95~100

3400

95~100

6600

70~80

5500

30~40

4400

30~40 30 40

4300 1900

85~95 20~25

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蒙 尔系 蒙塞尔系统

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蒙 尔系 蒙塞尔系统

孟塞尔表色系统是以色卡的形式出现的, 但由于对色相、明度、彩度都按特定的顺序编号, 因此在实际中,也可以把各种不同的颜色用孟塞尔 标号,即以一组孟塞尔表色系统的参数来表示,其 表示方法为: 表 方法为 首先写孟塞尔色相,然后写孟塞尔明度,在明 度后划一斜线,接着写孟塞尔彩度,即: H·V/C=色相·明度/彩度 H V/C 色相 明度/彩度 例如:5R·4/14,5R为红色,明度中等,饱和度 很高,所以它是一个中等深度的非常鲜艳的红色。

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色相 (H)

R

YR Y GY G BG

B

PB

P RP
紫 红紫

红 黄红 黄 绿黄 绿 蓝绿 明度 (V)

蓝 紫蓝

10 白

9

8

7

6

5 灰

4

3

2

1

0 黑

彩度(C)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 …… 中性色 彩色 饱和色


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