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绪论 1

第1章 颜色与视觉 7

1.1 颜色与光源 7

1.1.1 可见光 7

1.1.2 光谱分布 7

1.1.3 光度学基本概念 9

1.2 物体特性描述 10

1.2.1 光的吸收、反射与透射 10

1.2.2 光谱透射率 10

1.2.3 光谱反射率 11

1.2.4 光的吸收 11

1.3 视觉生理学基础 12

1.3.1 人眼结构 12

1.3.2 视网膜构成 13

1.3.3 视觉知觉过程 16

1.4 颜色视觉理论 18

1.4.1 三色学说 18

1.4.2 对立色学说 20

1.4.3 阶段学说 21

1.5 视觉现象 23

1.5.1 明视觉与暗视觉 23

1.5.2 视觉敏锐度 23

1.5.3 色缺陷 24

1.5.4 颜色表观特征 24

1.6 小结 26

思考题 26

第2章 CIE标准色度系统 27

2.1 颜色匹配与CIE 1931 RGB 27

2.1.1 CIE及其标准 27

2.1.2 格拉斯曼定律 28

2.1.3 颜色匹配实验 29

2.1.4 CIE 1931 RGB 29

2.2 CIE 1931 XYZ 31

2.2.1 CIE 1931光谱三刺激值 31

2.2.2 CIE 1931 XYZ色度计算 31

2.2.3 CIE Yxy色空间与色品图 32

2.2.4 色品图用途 33

2.2.5 CIE 1931 RGB与CIE 1931 XYZ之间变换关系 35

2.3 CIE 1964补充标准色度系统 36

2.4 光源和照明体 36

2.4.1 标准光源与标准照明体 36

2.4.2 光源参数 38

2.5 色差公式与均匀色空间 39

2.5.1 色差公式及其发展 39

2.5.2 CIE L*u*v*均匀色空间及色差公式 41

2.5.3 CIE L*a*b*均匀色空间及色差公式 42

2.5.4 CMC（l：c）色差公式 43

2.5.5 CIE 94色差公式 44

2.5.6 CIE 2000色差公式 44

2.6 色空间的均匀性及色差公式表现 45

2.6.1 CIE Yxy颜色空间的不均匀性 45

2.6.2 CIE 1960和CIE 1964均匀色空间 47

2.6.3 CIE 1976均匀色空间 48

2.6.4 CIE DE2000 49

2.7 小结 49

思考题 50

第3章 色貌属性与色貌现象 51

3.1 色貌属性 51

3.1.1 非相关色与相关色 51

3.1.2 色貌绝对与相对属性 52

3.1.3 光亮度 54

3.2 色貌现象 55

3.2.1 空间结构现象 56

3.2.2 亮度现象 59

3.2.3 色相现象 63

3.2.4 Bartleson-Breneman方程 64

3.2.5 颜色恒常性与折扣光源 65

3.3 视觉适应 66

3.3.1 明适应 66

3.3.2 暗适应 67

3.3.3 色适应 67

3.4 色貌现象和视觉适应的产生机理 68

3.4.1 色貌现象的产生机理 68

3.4.2 视觉适应的产生机理 69

3.5 小结 70

思考题 70

第4章 色适应变换 71

4.1 色适应相关概念 71

4.1.1 对应色 71

4.1.2 色适应机理 71

4.1.3 色适应模型及色适应变换 72

4.1.4 色适应变换架构 73

4.2 色适应变换 74

4.2.1 von Kries模型 74

4.2.2 Nayatani模型 76

4.2.3 Fairchild模型 78

4.2.4 Bradford及锐变换 79

4.2.5 CMCCAT2000 80

4.2.6 CAT02 82

4.3 色适应变换评价 83

4.3.1 对应色数据 83

4.3.2 评价实例一 85

4.3.3 评价实例二 88

4.4 小结 89

思考题 90

第5章 色貌模型 91

5.1 色貌模型基础 91

5.1.1 色貌模型定义 91

5.1.2 观察条件 92

5.1.3 色貌模型基本架构 94

5.2 色貌模型简介 96

5.2.1 最简单的色貌模型CIE LAB 96

5.2.2 色貌模型发展历程 98

5.3 CIE CAM97s 101

5.3.1 计算步骤 101

5.3.2 使用指导 106

5.3.3 CIE CAM97s逆变换 109

5.3.4 CIE CAM97s的不足 109

5.4 CIE CAM02色貌模型 110

5.4.1 对CIE CAM97s的改进 110

5.4.2 计算步骤 110

5.4.3 CIE CAM02使用说明与特点 116

5.4.4 CIE CAM02逆向模型 120

5.5 色貌模型的测试与评价 121

5.5.1 色貌数据集 121

5.5.2 评价实例——CIE CAM02与CIE CAM97s表现比较 121

5.6 ICC中应用CIE CAM02指南 126

5.6.1 ICC使用色貌模型流程 126

5.6.2 ICC中使用CIE CAM02的目的 126

5.6.3 CIE CAM02参数的确定 127

5.6.4 ICC PCS Lab编码值与CIE CAM02值的变换 127

5.7 CIE CAM02模型存在的主要问题 127

5.8 CIE CAM02模型的改进 130

5.9 CAM16色貌模型 133

5.10 小结 135

思考题 136

第6章 图像色貌模型 137

6.1 图像色貌模型相关技术 137

6.1.1 图像方面的研究 137

6.1.2 人眼对比度敏感函数 138

6.1.3 S-CIE LAB模型 139

6.1.4 IPT均匀色空间 142

6.2 图像色貌模型 143

6.2.1 iCAM架构 143

6.2.2 iCAM处理步骤 145

6.3 iCAM应用 148

6.3.1 iCAM模块化结构概念 148

6.3.2 图像色貌预测 149

6.3.3 图像色差预测 149

6.3.4 图像质量预测 151

6.3.5 色貌现象预测 152

6.3.6 高动态范围图像再现 153

6.4 小结 155

思考题 156

第7章 图像复制效果评价 157

7.1 心理物理学简介 157

7.1.1 历史 157

7.1.2 阈值技术 159

7.1.3 量表技术 161

7.2 色貌及图像复制视觉实验方法 162

7.2.1 视觉心理物理学 162

7.2.2 观察与匹配技术 162

7.2.3 彩色成像应用中的量表技术 165

7.2.4 评价实例 168

7.3 小结 173

思考题 173

第8章 颜色领域的光谱成像技术 174

8.1 基色成像与光谱成像概述 174

8.1.1 标准sRGB颜色空间 174

8.1.2 基色成像系统 177

8.1.3 光谱成像系统 182

8.2 窄带光谱成像 185

8.3 宽带光谱成像 187

8.4 色散型光谱成像 187

8.5 傅里叶变换光谱成像 189

8.5.1 发展状况 189

8.5.2 工作原理 190

8.5.3 光谱立方体构建 192

8.6 快照式光谱成像 196

8.6.1 发展状况 197

8.6.2 滤色阵列快照式光谱成像系统 197

8.6.3 光谱构建方法 197

8.7 计算层析光谱成像 198

8.7.1 发展状况 198

8.7.2 CT光谱成像工作原理 198

8.7.3 CT投影重建基本算法 200

8.7.4 滤波或卷积反投影重建算法 201

8.8 压缩感知光谱成像 202

8.8.1 发展状况 203

8.8.2 压缩感知基本原理 204

8.8.3 信号重构算法 205

8.8.4 DMD压缩感知光谱成像系统 209

8.9 编码孔径光谱成像 212

8.9.1 发展状况 212

8.9.2 编码孔径成像基本原理 213

8.9.3 编码模板及数据立方体复原算法 217

8.10 小结 222

思考题 222

第9章 多光谱成像系统光谱构建 223

9.1 多光谱成像系统的工作流程 223

9.2 多光谱通道光谱灵敏度优化设计 225

9.2.1 主成分分析法 225

9.2.2 非负基函数分析法 226

9.2.3 实验筛选法 228

9.3 伪逆矩阵法光谱构建 228

9.4 维纳估计法光谱构建 229

9.5 人工神经网络法光谱构建 230

9.6 多光谱成像的光谱构建精度评价 231

9.6.1 单纯的光谱构建精度评价 231

9.6.2 基于颜色再现的光谱构建精度评价 232

9.7 小结 233

思考题 234

第10章 数字颜色管理系统 235

10.1 颜色管理系统框架 235

10.1.1 CMS组成结构 235

10.1.2 颜色特性文件 236

10.1.3 颜色特性文件链接空间 236

10.1.4 颜色管理模块 237

10.1.5 设备颜色特性化 238

10.1.6 颜色管理工作流程 238

10.2 颜色管理系统基本概念 240

10.2.1 白场 240

10.2.2 Gamma特性曲线 240

10.2.3 设备标定 241

10.2.4 颜色变换 242

10.2.5 色域映射 242

10.2.6 显色意图 243

10.2.7 色适应变换 246

10.2.8 色貌模型变换 249

10.2.9 LUT变换模型 249

10.2.10 TRC/Matrix变换模型 252

10.2.11 人工神经网络变换 253

10.3 颜色特性文件构建 254

10.3.1 输入设备profile 254

10.3.2 显示设备profile 255

10.3.3 输出设备profile 255

10.4 ICC颜色特性文件规范 256

10.4.1 ICC profile文件结构 256

10.4.2 ICC profile文件头编码 257

10.4.3 ICC profile文件类型 258

10.5 小结 260

思考题 260

第11章 立体颜色视觉 261

11.1 立体视觉简介 261

11.1.1 立体视觉原理 261

11.1.2 立体视觉的认知机制 263

11.1.3 立体视觉的实验方法 264

11.2 颜色视觉和立体视觉的交互作用 265

11.2.1 颜色信息对深度感知的影响 266

11.2.2 深度信息对颜色感知的影响 268

11.2.3 颜色信息对轮廓感知的影响 270

11.3 立体显示的双目颜色融合 271

11.3.1 立体显示原理 271

11.3.2 双目颜色融合 272

11.4 小结 274

思考题 274

附录A CAM16色貌模型 275

附录B 均匀色空间CAM16-UCS 281

参考文献 282

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