[物理]第5章 CIE标准色度系统.pptVIP

第5章　色度学的技术基础 5.1 颜色匹配 5.2 CIE1931标准色度系统 5.3 CIE1964补充标准色度系统 5.4 CIE 色度计算方法 5.5 均匀颜色空间 5.6 特色异谱程度的评价 5.7 CIE光源显色指数计算方法 5.8 其它表色系统 5.1 颜色匹配 颜色混合可是颜色光的混合, 也可是染料的混合, 这两种混合方法所得结果不的, 前者称为相加混合, 后者为颜色相减混合。将几种颜色光同时或快速先后刺激人的视觉器官, 便产生 四、三刺激值和色品图 1．三刺激值 　　在颜色匹配实验中，与待测色达到色匹配时所需要的三原色的数量，称为三刺激值（即颜色匹配方程式的R/G/B值) 三原色的选定应使任何一种原色不能由其余两种原色相加混合得到。最常用的是红、绿、蓝三原色。 三刺激值的单位(R)、(G)、(B)：不是用物理量为单位，而是选用色度学单位，亦称三T单位。 三刺激值的单位确定方法： 选一特定白光(W)作为标准, 在颜色匹配实验装置上用选定的R/ G/B三原色光相加混合与此白光(W)相匹配, 达到匹配时, 如测得所需要的三原色光的光通量值(R)为lR流明；(G)为lG 流明；B为lB流明。则将比值lR︰lG︰lB定为三刺激值的相对亮度单位，即色度学单位。 §5.2 CIE 1931标准色度系统 颜色的定量计算问题：颜色匹配方程和计算任一颜色三刺激值必须测得人眼的光谱三刺激值，将辐射光谱与人眼颜色特性相联。 可能性：实验证明不同观察者视觉特性有差异，但对正常颜色视觉的人差异不大，故可根据一些观察者的颜色匹配实验，确定一组匹配等能光谱色的三原色数据— “标准色度观察三刺激值。” 困难性：由于选用的三原色不同及确定三刺激值单位的方法不一致，因而数据无法统一 。 CIE(国际照明学会)工作：1931年在CIE第8次会议统一了实验结果, 提出了CIE标准色度观察者和色品坐标系统；并规定了三种标准光源(A, B, C)；对测量反射面的照明观测条件进行了标准化。建立起CIE 1931标准色度系统，奠定了现代色度学的基础。 二、CIE 1931标准色度系统 　　 CIE 1931-RGB系统是从实验得出的, 可用于色度学计算, 但计算中会出现负值, 用起来不方便, 又不易理解, 故1931年CIE推荐了一个新的国际通用的色度系统—— CIE 1931－XYZ系统。 在CIE 1931RGB系统的基础上, CIE 1931标准色度系统改用三个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。其匹配等能光谱的三刺激值定名为“CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值”，简称为“CIE 1931标准色度观察者”。 二、CIE 1931标准色度系统 假想三原色的确定 规定(X)、(Z)两原色只代表色度，没有亮度，光度量只与三刺激值Y成比例。XZ线称为无亮度线，它在r-g 色品图上的方程应满足零亮度线的条件。 (R), (G), (B)三原色的相对亮度比 假设在色品图上某一颜色的色品坐标为r，g，b，则它的亮度方程可写成 CIE 1931标准色度系统的特点 由于在XYZ选择原色时就考虑到只有Y值既代表色品又代表亮度,而X，Z只代表色品，所以 　函数曲线与明视觉光谱光视效率　　 一致，即 　　　　　。 CIE 1931标准色度观察者的数据适用于2?视场的中央视觉观察条件(视场在1?~4?范围内), 主要是中央窝锥体细胞起作用 对极小面积的颜色的观察不再有效; 对于大于4?视场的观察面积, 另有10?视场的“CIE 1964补充标准色度观察者数据” CIE1931标准色度观察者的色品图是马蹄形的，假想的三原色(X)为红原色，(Y)为绿原色，(Z)为蓝原色。它们都落在光谱轨迹的外面，在光谱外面的所有颜色都是物理上不能实现的。光谱轨迹曲线以及连接光谱两端点的直线所构成的马蹄形内包括了一切物理上能实现的颜色。 靠近波长末端700-770nm的光谱波段具有一个恒定的色品值， , 即在色品图上只由一个点来代表。 光谱轨迹540~700nm这一段是一条与XY边基本重合的直线。在这段光谱范围内的任何光谱色都可通过540nm和700nm二种波长的光以一定比例相加混合产生。 光谱轨迹380－540nm一段是曲线，其间一对光谱色的混合不能产生二者之间位于光谱轨迹上的颜色，而只能产生光谱轨迹所包围面积内的混合色。光谱轨迹上的颜色饱和度最高。图上的C和E代表的是CIE标准光源C和等能白光E，等能白光E点位于XYZ颜色三角形的中心处。图上越靠近C或E点的颜色饱和度越低。 连接色度点4