色度學理論的建立及在鈦白粉顏色測量中的應用

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1、http://www.titaniumdioxide.cn/http://dgsl.xx351.com/色度學理論的建立及在鈦白粉顏色測量中的應用色度學是研究人的顏色視覺規(guī)律、顏色測量理論與技術(shù)的科學，它是以物理光學、視覺心理、視覺生理為基礎(chǔ)的綜合性科學。CIE(國際標準照明委員會)標準色度學是在色度學基礎(chǔ)上建立起來的適用于精確的評定工業(yè)產(chǎn)品的顏色、顏色差別，適用于以顏色判定優(yōu)劣的各產(chǎn)品之間的比較的標準體系?？梢岳斫鉃?，是將自從有了人類以來，就需要以視覺感受的顏色實現(xiàn)了以精確的數(shù)字表示的系統(tǒng)，是顏色測量的工具和方法。

2、???鈦白粉是涂料、塑料、造紙等工業(yè)的重要原料，顏色是評價這些產(chǎn)品的一項重要指標，而鈦白粉在涂料、塑料、紙張生產(chǎn)中的應用，其本身的顏色、色差、亮度、散射力及底色等直接影響到最終產(chǎn)品的顏色質(zhì)量。因此，應用色度學理論，建立鈦白粉檢驗方法，綜合評價鈦白粉的色彩特性，是為客戶提供穩(wěn)定、適用、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的保證。l、CIE標準色度學系統(tǒng)的建立、發(fā)展與完善1．1?193lCIE—RGB系統(tǒng)1．1．1系統(tǒng)的建立???顏色學者萊特選擇650nm(紅色)、530nm(綠色)、460nm(藍色)為三原色，由10名觀察者在2。視場范圍內(nèi)，用這

3、三原色匹配等能光譜的各種顏色；另一名顏色學者吉爾德在2。視場觀察條件下，用濾色片產(chǎn)生相當于波長630nm、?542nm、460nm三原色，由7名觀察者來匹配等能光譜的各種顏色。在萊特和吉爾德17名觀察者匹配光譜色實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，將兩人所使用的三原色轉(zhuǎn)換成700nm(R)、546．1nm(G)、435．8nm(B)三原色，并將二者的三原色單位調(diào)整到相等數(shù)量相加匹配出等能白色(E光源)這樣的相同條件，發(fā)現(xiàn)兩人的研究結(jié)果完全一致。1931年cIE采取兩人的平均結(jié)果做為匹配等能光譜色的三刺激值，以r、g、b表示。這一組數(shù)據(jù)

4、是CIE標準色度學建立和發(fā)展的基礎(chǔ)。1．1．2理解與評價???萊特和吉爾斯兩人最大的貢獻是其顏色測量思想的建立是正確的、成功的。得出的匹配光譜色的三原色量值，是顏色測量的原始數(shù)據(jù)，并且以此為依據(jù)繪制了偏馬蹄形色度圖。色度圖坐標與r、g、b的轉(zhuǎn)換公式如下：???r=r/r+g+b;???g=g/r+g+b;???b=b/r+g+b;???http://www.dgsl8688.com/http://www.titaniumdioxide.cn/http://dgsl.xx351.com/該系統(tǒng)的缺陷是匹配三原色的量值出

5、現(xiàn)負值，計算不方便且不易理解。r值很大一部分出現(xiàn)負值。而且畢竟馬蹄形不是人們熟悉的幾何圖形，這為理解與應用該系統(tǒng)都帶來了不便。1．21931CI：E—XYZ系統(tǒng)1．2．1系統(tǒng)的建立???1931年,CIE在RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改用三個設想的三原色X、Y、z建立了新的色度圖同時將匹配三原色的數(shù)值標準化，這一系統(tǒng)稱做"CIE1931標準色度學系統(tǒng)”此系統(tǒng)解決了兩個問題：1、色度圖中不再出現(xiàn)負值；2、設定X、Z兩原色亮度為0，XZ線為無亮度線，Y既表示色度又表示亮度，使亮度的計算更為方便。1931CIE．RGB系統(tǒng)與193

6、1CIE．xYz系統(tǒng)的色度坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：任意一波長的光譜色在XYz色度圖中的坐標x、y、z與．RGB色度圖中的坐標r、g、b的關(guān)系式為：按上述公式求出1931CIE--RBG色度圖中各波長光譜三刺激值在1931CIE-XYZ色度圖中的各色度點，然后將各點連接即成為CIE1931色度圖光譜軌跡。如圖1：1．2．2?理解與評價???1931http://www.dgsl8688.com/http://www.titaniumdioxide.cn/http://dgsl.xx351.com/CIE—XYZ系統(tǒng)色度圖中三

7、角形的頂點為三原色X、Y、Z，但三原色為虛擬的，不能用真實的光線實現(xiàn)。光譜軌跡之外的顏色都是假想的顏色。在該色度圖中，X、Y、Z仍表示紅、綠、藍三原色，在光譜軌跡內(nèi)按任一組X、Y、Z數(shù)量的假想三原色相加，便能得到一真實的光譜色。該體系設定X、Z兩原色亮度為0，XZ線為無亮度線，Y既表示色度又表示亮度，使亮度的計算更為方便。???1931cIE—_XYz系統(tǒng)成功的解決了負值，是一切色度學計算的實際應用工具。不足之處是適用于1?！?°視場，大于4°視場時無法準確的表示顏色。1．31964CIE補充色度學系統(tǒng)1．3．1系統(tǒng)

8、的建立???為了適合10°大視場的色度測量，CIE在1964年根據(jù)斯泰爾斯、伯奇、斯伯林斯卡亞等人在10°大視場條件下得出的光譜三刺激值，規(guī)定出1964CIE--RGB系統(tǒng)的三刺激值r10、glO、b10，按照前面所述RGB系統(tǒng)向XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換公式，得出1964cIE—_XYz系統(tǒng)10°大視場的光譜三刺激值。轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：1．3．2?理解與評