# 第二堂課 光與色彩的原理
:pushpin: 課程綱要

| 堂 | 名稱 | 內容 | 教材教具 |學習目標 |
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| 第1~3堂 | 色彩感應原理與程式判斷 | | | |
| 2 | 光的原理 | 用不同光源紀錄數值變化，從中帶入光與顏色的物理原理。 用架高的顏色感應器、馬達與顏色盤組成基本的辨識與結果顯示模組。這堂課讓學生進行數據的採集 | 顏色感應器、架高零件、Touch/LED、可調整亮度光源、攝影棚或類似裝置 |能掌握實驗的設計方法和記錄數據，分析數據的意義，並從實驗中的經驗與結果理解光與色彩的原理 |

## A. 教學手冊內容
>教學時間: 90分鐘 * 3堂
>學生年級：五年級-八年級
>學生人數: 16人

### 1. 準備材料
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a. pinbo顏色感應器
b. 架高零件
c. Touch/LED
d. 可調整亮度光源(手機App?)
e. 攝影棚或類似裝置
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### 2. 課程執行步驟
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#### a. 光度、照度、亮度（先實驗在講解理論）

問題: 採用不同光度或不同照度的光源，會使同一張標準色卡的顏色有怎樣的差異?

a.1 紀錄人眼看到顏色的差異
a.2 紀錄pinbo color sensor讀取到數值的不同
a.3 先思考推論，並寫下妳認為的差異原因為何?

再從理論來帶大家剖析其中的推論是否正確！


光通量：從發光體角度出發（我多厲害）=> 設備上的發光強度
發光強度：從旁人看 發光體在空間中特多厲害 => 盒子內與盒子外的強度

照度：光通量/面積
亮度：燭光/面積

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#### b. 色彩屬性

b.0 從孩子之前觀察color sensor 在pinbo lab 中的參數，
這些數字會受到那些事情影響，這背後的原理是什麼呢？

b.1 物體色彩的光學原理

b.2 表面色三屬性(Hue, value, Chroma)

b.2.1 色相(Hue)
色相就是色彩的名字，例如紅色、黃色、藍色等等。(下圖為色相環)
:arrow_forward: 可用標準色卡說明色彩的名字

b.2.2 明度(Value)
光線強時，色彩明度較高；相反則色彩明度較低。
(Q, 這裡的光線強到底是指什麼?光度?照度?亮度?)
:arrow_forward: 此時，用不同亮度的光源照向色卡，並寫下肉眼判斷的亮度編號。

b.2.3 彩度(chroma)
色彩的純度或鮮豔度，是指色彩內含純色所佔比例。例如純綠色+白色，彩度就會降低，成為淡綠色。
:warning: 黑白灰屬於無彩色，沒有彩度的問題。

b.3 瞭解演色性的意義
這部分為什麼你現在測試的與出場設定不同，
因為你們不是運用標準光源來進行測試。

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#### c. 從光與色彩的原理，瞭解如何設計出"**與人眼辨識相同的顏色感應器**"，也就是可以取代人力，自行判斷部件顏色的智慧工廠生產線

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- [ ] 用color sensor，調整發光強度，觀察記錄顏色差異
- [ ]

## 學生學習單內容

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1. 光通量與發光強度最大的差別是什麼呢？
2. 亮度與發光強度的關係是什麼？為什麼要有這樣的參數呢？
3. 色相是什麼？
4. 明度與亮度的關係是什麼呢？
5. 關於色彩感測器，真正分析的參數適用什麼呢？
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:memo:
1. 照明光學
http://120.118.228.134/UIPWeb/wSite/public/Attachment/f1380454364771.pdf