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1、1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ 标准色度系统标准色度系统 所谓 1931CIE-XYZ 系统，就是在 RGB 系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将 CIE-RGB 系统中的光谱三刺激和色度坐标 r、g、b 均变为正值。（一）、（一）、CIE-RGBCIE-RGB 系统与系统与 CIE-XYZCIE-XYZ 系统的转换关系系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X 代表红原色,Y 代表绿原色,Z 代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。它们在图 5-27 中的色度坐标分别为： rgbX1.275-0.2780.0
2、03Y-1.7392.767-0.028Z-0.7430.1411.602从图 5-27 中可以看到由 XYZ 形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。因此整个光谱色变成了以 XYZ 三角形作为色域的域内色。在 XYZ 系统中所得到的光谱三刺激值、 、和色度坐标 x、y、z 将完全变成正值。经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有以下关系： X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B （5-8）Z= 0.010G+0.990B 两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.20
3、0b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b） (5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）这就是我们通常用来进行变换的关系式，所以，只要知道某一颜色的色度坐标 r、g、b，即可以求出它们在新设想的三原色 XYZ 颜色空间的的色度坐标 x、y、z。通过式（5-9）的变换，对光谱色或一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。表 5-3 是由 CIE-RGB 系统按表 5-2 中的数据，由式（5-9）计算的结果。从表
4、5-3 中可以看到所有光谱色度坐标 x(l)，y(l)，z(l)的数值均为正值。光谱色度坐标光谱色度坐标光谱三刺激值光谱三刺激值l（毫微米）x y z 3800.17410.00500.82090.001450.00000.00653850.17400.00500.82100.00220.00010.01053900.17380.00490.82130.00420.00010.02013950.17360.00490.82150.00760.00020.03624000.17330.00480.82190.01430.00040.06794050.17300.00480.82220.02320
5、.00060.11024100.17260.00480.82260.04350.00120.20744150.17210.00480.82310.07760.00220.37134200.17140.00510.82350.13440.00400.64564250.17030.00580.82390.21480.00731.03914300.16890.00690.82420.28390.01161.38564350.16690.00860.82450.32850.01681.62304400.16440.01090.82470.34830.02301.74714450.16110.01380
6、.82510.34810.02981.78264500.15660.01770.82570.33620.03801.77214550.15100.02270.82630.31870.04801.74414600.14400.02970.82630.29080.06001.66924650.13550.03990.82460.25110.07391.52814700.12410.05780.81810.19540.09101.28764750.10960.08680.80360.14210.11261.04194800.09130.13270.77600.09560.13900.81304850
7、.06870.20070.73060.05800.16930.61624900.04540.29500.65960.03200.20800.46524950.02350.41270.56380.01470.25860.35335000.00820.53840.45340.00490.32300.27205050.00390.65480.34130.00240.40730.21235100.01390.75020.23590.00930.50300.15825150.03890.81200.14910.02910.60820.11175200.07430.83380.09190.06330.71
8、000.07825250.11420.82620.05960.10960.79320.05735300.15470.80590.03940.16550.86200.04225350.19290.78160.02550.22570.91490.02985400.22960.75430.01610.29040.95400.02035450.26580.72430.00990.35970.98030.01345500.30160.69230.00610.43340.99500.00875550.33730.65890.00380.51211.00000.00575600.37310.62450.00
9、240.59450.99500.00395650.40870.58960.00170.67840.97860.00275700.44410.55470.00120.76210.95200.00215750.47880.52020.00100.84250.91540.00105800.51250.48660.00090.91630.87000.00175850.54480.45440.00080.97860.81630.00145900.57520.42420.00061.02630.75700.00115950.60290.39650.00061.05670.69490.00106000.62
10、700.37250.00051.05220.61300.00086050.64820.35140.00041.04560.56680.00066100.66580.33400.00021.00260.50300.00036150.68010.31970.00020.93840.44120.00026200.69150.30830.00020.85440.38100.00026250.70060.29930.00010.75140.32100.00016300.70790.29200.00010.64240.26500.00006350.71400.28590.00010.54190.21700
11、.00006400.72190.28090.00010.44790.17500.00006450.72300.27700.00000.36080.13820.00006500.72600.27400.00000.28350.10700.00006550.72830.27170.00000.21870.08160.00006600.73000.27000.00000.16490.06100.00006650.73110.26890.00000.12120.04460.00006700.73200.26800.00000.08740.03200.00006750.73270.26730.00000
12、.06360.02320.00006800.73340.26660.00000.04680.01700.00006850.73400.26600.00000.03290.01190.00006900.73440.26560.00000.02270.00820.00006950.73460.26540.00000.01580.00570.00007000.73470.26530.00000.01140.00410.00007050.73470.26530.00000.00810.00290.00007100.73470.26530.00000.00580.00210.00007150.73470
13、.26530.00000.00410.00150.00007200.73470.26530.00000.00290.00100.00007250.73470.26530.00000.00200.00070.00007300.73470.26530.00000.00140.00050.00007350.73470.26530.00000.00100.00040.00007400.73470.26530.00000.00070.00020.00007450.73470.26530.00000.00050.00020.00007500.73470.26530.00000.00030.00010.00
14、007550.73470.26530.00000.00020.00010.00007600.73470.26530.00000.00020.00010.00007650.73470.26530.00000.00010.00000.00007700.73470.26530.00000.00010.00000.00007750.73470.26530.00000.00010.00000.00007800.73470.26530.00000.00000.00000.0000按 5 毫微米间隔求和： =21.3714； =21.3711； =21.3715为了使用方便，图 5-27 中的 XYZ 三角
15、形，经转换变为直角三角形（图 5-28），其色度坐标为x、y。用表 5-3 中各波长光谱色度坐标在图中的描点，然后将各点连接，即成为 CIE1931xy 色度图的光谱轨迹。由图看出该光谱轨迹曲线落在第一象限之内，所以肯定为正值，这就是目前国际通用的 CIE1931xy 色度图。 图 5-28 CIE xy 色度图（二）、（二）、 CIE-XYZCIE-XYZ 光谱三刺激值光谱三刺激值CIE-XYZ 光谱三刺激值是由 CIE-RGB 光谱三刺激值经过式（5-9）光谱色度坐标之间的转换得到的，记为 、 、 。CIE-RGB 光谱三刺激值 、 、 虽然通过式（5-2）能间接反映等能光谱色色光的相对亮
16、度，然而很不直观。从图 5-25 可以看出，由、 、 分别乘以单位量得到的相对亮度与人眼的明视觉光谱光视效率函数 相同，为了直观的表示颜色的亮度，CIE 规定 = ，因此 不仅表达待配色（等能光谱色）中绿原色的数量，而且还表示待配色色光的亮度，用于计算颜色的亮度特性。由于符合明视光谱光视效率函数，所以 CIE-XYZ 光谱三刺激值 、 、 又称为“CIE 1931 标准色度观察者光谱三刺激值“，简称“CIE 标准色度观察者“，在物体色色度值的计算中代表人眼的颜色视觉特征参数。由色度坐标的定义知:（5-10）且 + + =1又因为规定 =所以光谱三刺激值的计算公式为 ： （5-11）计算结果如图 5-29 所示，其数值见表 5-3。图 5-29 光谱三刺激值 图中 、 、 各曲线所包含的总面积，分别表示 X、Y、Z。表 5-3 中 CIE1931 标准观察者等能光谱各波长的 总量、 总量和 总量是相等的，都是 21.371，即 X=Y=Z=21.371。这个数是个相对数，没有绝对意义，它仅仅表明：一个等能白光（
