--- # System prepended metadata title: 第二堂課 光與色彩的原理 --- # 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 | | ------- | ------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | --- | --- | | 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 :::info 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 ::: ### 2. 課程執行步驟 :::info #### 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！ ![](https://i.imgur.com/Q1WKvKn.png) ![](https://i.imgur.com/ScO7e8N.png) ![](https://i.imgur.com/FJ31lBS.png) ![](https://i.imgur.com/WVavoff.png) 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 ::: :::info #### 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 ![](https://i.imgur.com/dNAl5Em.png) b.2 表面色三屬性(Hue, value, Chroma) ![](https://i.imgur.com/onWoHum.png) ![](https://i.imgur.com/lzmRzGa.png) 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 ![](https://i.imgur.com/vhuEdTV.png) 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。 ![](https://i.imgur.com/XZC4d6k.png) b.3 瞭解演色性的意義 ![](https://i.imgur.com/nhZ8Skz.png) 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。 ::: :::info #### 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 ::: - [ ] 用color sensor，調整發光強度，觀察記錄顏色差異 - [ ] ## 學生學習單內容 :::info 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？ ::: --- :memo: 1. 照明光學 http://120.118.228.134/UIPWeb/wSite/public/Attachment/f1380454364771.pdf