cie標準色度學(xué)系統(tǒng)

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1、§5.9??CIE標準色度學(xué)系統(tǒng)國際照明委員會(CIE)規(guī)定的顏色測量原理、基本數(shù)據(jù)和計算方法，稱做CIE標準色度學(xué)系統(tǒng)。CIE標準色度學(xué)的核心內(nèi)容是用三刺激值及其派生參數(shù)來表示顏色。任何一種顏色都可以用三原色的量，即三刺激值來表示。選用不同的三原色，對同一顏色將有不同的三刺激值。為了統(tǒng)一顏色表示方法，CIE對三原色做了規(guī)定。光譜三刺激值或顏色匹配函數(shù)是用三刺激值表示顏色的極為重要的數(shù)據(jù)。對于同一組三原色，正常顏色視覺不同入測得的光譜三刺激值數(shù)據(jù)很接近，但不完全相同。為了統(tǒng)一顏色表示方法，CIE取多人測得的光譜三刺激值的平均數(shù)據(jù)做為標準數(shù)

2、據(jù)，并稱之為標準色度觀察者。CIE對三刺激值和色品坐標的計算方法作了規(guī)定。對于物體色，光源、照明和觀察條件對顏色有一定影響。為了統(tǒng)一測量條件，CIE對光源、照明條件和觀察條件也做了規(guī)定。一、CIE1931標準色度學(xué)系統(tǒng)CIE1931標準色度學(xué)系統(tǒng)，是1931年在CIE第八次會議上提出和推薦的。它包括1931CIE-RGB和1931CIE-XYZ兩個系統(tǒng)，分別介紹如下：（一）1931CIE-RGB系統(tǒng)該系統(tǒng)用波長分別為7×10-7米（紅）、5.461×10-7米（綠）和4.358×10-7米（蘭）的光譜色為三原色，并且分別用（R）、（G）、

3、（B）表示。系統(tǒng)規(guī)定，用上述三原色匹配等能白光（E光源）三刺激值相等。R、G、B的單位三刺激值的光亮度比為1.000:4.5907:0.0601；輻亮度比為72.0962:1.3791:1.000。系統(tǒng)的光譜三刺激值，由萊特實驗和吉爾德（J·Guild）實驗數(shù)據(jù)換算為既定三原色系統(tǒng)數(shù)據(jù)后的平均值來確定[詳見參考文獻]，并定名為“1931CIE－RGB系統(tǒng)標準色度觀察者光譜三刺激值”。簡稱“1931CIE－RGB系統(tǒng)標準觀察者”。光譜三刺激值分別用、和表示（二）1931CIE－XYZ系統(tǒng)1931CIE－RGB系統(tǒng)可以用來標定顏色和進行色度計

4、算。但是該系統(tǒng)的光譜三刺激值存在負值，這既不便于計算，也難以理解。因此CIE同時推薦了另一色度學(xué)系統(tǒng)，即1931CIE－XYZ系統(tǒng)。1931CIE－XYZ系統(tǒng)選用(X)、(Y)、(Z)、為三原色。用此三原色匹配等能光譜色，三刺激值均為正值。該系統(tǒng)的光譜三刺激值已經(jīng)標準化，并定名為“CIE1931標準色度觀察者光譜三刺激值”，簡稱“CIE1931標準色度觀察者”。1931CIE－XYZ系統(tǒng)，是在1931CIE－RGB系統(tǒng)基礎(chǔ)上，經(jīng)重新選定三原色和數(shù)據(jù)變換而確定的。1、三原色的確定確定1931CIE－XYZ系統(tǒng)的三原色(X)、(Y)、(Z)，

5、遵循以下原則：（1）用此三原色匹配等能光譜色，三刺激值不應(yīng)出現(xiàn)負值；（2）實際不存在的顏色在色品圖上所占的面積應(yīng)盡量??；（3）用Y刺激值表示顏色的亮度，同時亦表示色度；而X和Z刺激值只表示色度，不代表亮度。這種規(guī)定給顏色標定帶來了很大的方便。為了實現(xiàn)（1）和（2）兩項要求，（X）、（Y）、（Z）三原色在1931CIE－RGB色品圖上色品點所形成的顏色三角形，應(yīng)包住全部光譜色色品軌跡，且使三角形內(nèi)在光譜色色品軌跡外部分占有最小的比例。為了達到這一目的①選取色品圖上光譜色色品軌跡波長7×10-7～5.4×10-7米段向兩端延伸的直線作為新三原

6、色色品點形成顏色三角形的(X)(Y)邊。此線的色品坐標方程式為②選取靠近光譜色色品軌跡上波長為5.03×10-7米點的一條直線作為(X)(Y)(Z)三角形的(Y)(Z)邊，其色品坐標方程式為1.45r+0.55g+1=0為了滿足條件，取色品圖上的無亮度線作為(X)(Y)(Z)三角形的(X)(Z)邊。前邊講過，在1931CIE－RGB系統(tǒng)中，三刺激值相等時三原色的光亮度比為L(R):L(G):L(B)=1.000:4.5907:0.0601如果顏色C的色品坐標分別為r、g和b，其相對亮度L(c)可表示為L(C)=r+4.5907g+0.06

7、01b若此點恰好在無亮度線上，即L(c)=0，則有r+4.5907g+0.0601b=0把b=1-r-g代入上式，得0.9399r+4.5306g+0.0601=0就是1931CIE－RGB色品圖上的無亮度線方程，也就是(X)(Y)(Z)三角形(X)(Z)邊的方程。式（5－58）、（5－59）和（5－60）三個方程所代表的三條直線構(gòu)成的三角形的頂點便是選定三原色(X)、(Y)、(Z)的色品點。通過解聯(lián)立方程求得的（X）、（Y）、（Z）三原色在1931CIE－RGB系統(tǒng)的色品坐標如下表所示?！gb(X)1.2750-0.27780.002

8、8(Y)-1.73922.7671-0.0279(Z)-0.74310.14091.60222、CIE1931標準色度觀察者在1931CIE－RGB系統(tǒng)色品圖上，新三原色(X)、(Y)和(Z)