《色度学原理与CIE标准色度学系统课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《色度学原理与CIE标准色度学系统课件（141页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、22-5色色度度学学原原理理与与CIE标标准准色色度度学学系系统统2颜色光的匹配实验颜色光的匹配实验25.2同颜色光亮度的相加同颜色光亮度的相加设有三个不同颜色的色光设有三个不同颜色的色光：P*、Q*、R*相应色的单位量值：相应色的单位量值：P、Q、Rp、q、r分别为颜色分别为颜色P*、Q*、R*的强度。的强度。调调出出P/Lp、Q/Lq、R/Lr，使使这这些些光光亮亮度度相相等等。Lp、Lq、Lr即即为为单单位位颜颜色色P、Q、R的光亮度比值。的光亮度比值。选选择择光光亮亮度度单单位位，则则Lp、Lq、Lr为为P、Q、R各单位颜色的光亮度值。各单位颜色的光亮度值。因因此此，Lp、Lq、Lr是
2、是单单位位颜颜色色P、Q、R的的光亮度系数光亮度系数。25.2同颜色光亮度的相加同颜色光亮度的相加pP、qQ两色混合，与两色混合，与rR光亮度比较光亮度比较实验证明实验证明：当当p、q、r满满足足下下列列数数值值关关系系时时，被被比比较较的两光亮度相等。的两光亮度相等。pLp+qLq=rLr（2-1）物理意义物理意义：不论颜色的成分如何，各种颜色重叠的光不论颜色的成分如何，各种颜色重叠的光亮度是可以相加的。亮度是可以相加的。25.2颜色的数学表示颜色的数学表示5.2.1色三角形色三角形色度匹配：色度匹配：色光相同的颜色和亮度色光相同的颜色和亮度色度色度：色光的颜色和亮度的统称：色光的颜色和亮度
3、的统称色坐标色坐标：（r，g。b）25.2.2颜色方程颜色方程三原色三原色R*、G*、B*、任意色、任意色C*看成是色向量，看成是色向量，相应的单位向量相应的单位向量R、G、B以及以及C。R*=RR、G*=GG、B*=BB、C*=CC当当颜颜色色C*与与RR、GG、BB混混合合视视觉觉上上匹配时，则可写出颜色方程：匹配时，则可写出颜色方程：CC=RR+GG+BB(2-2)此时称此时称R、G、B为颜色为颜色C*的的三刺激值三刺激值。2色光匹配色光匹配：RedGreenBluenm700546.1435.825.2.2颜色方程颜色方程在在颜颜色色转转盘盘实实验验中中，如如果果被被匹匹配配的的颜颜色
4、色(转转盘盘中中心心)很很饱饱和和，那那么么用用红红、绿绿、蓝蓝三三原原色色可可能能实实现现不不了了匹匹配配。在在这这种种情情况况下下，如如图图2-1(b)所所示示匹配。匹配。颜色匹配方程：颜色匹配方程：CC+BB=RR+GG可写成：可写成：CC=RR+GG-BB(2-3)2颜色转盘颜色转盘2thesensitivitycurvesofthethreetypesofcone2等能白：等能白：SERedGreenBlueMixturecd/m21.00004.59070.06915.65081Redunit=R=1.0000cd/m2;1Greenunit=G=4.5907cd/m2;1Blue
5、unit=B=0.0691cd/m2.100Bproduce:10054100Gproduce:010075100Rproduce:001002Tomatch1powerunitof500nm1unitof500nmproduces20402020B2010.839G03929.220B+39G=2040301unitof500nmproduces20402010ofRproduces00101500nm+10R=2040301500nm+10Rismatchedby39G+20B1500nm=-10R+39G+20B1600nm=95R+30G+0B1500nm+1600nm=85R+69G
6、+20B25.2.2颜色方程颜色方程在在颜颜色色科科学学中中，我我们们不不直直接接用用三三刺刺激激值值R、G、B来来表表示示颜颜色色，而而用用三三原原色色各各自自占占R+G+B总总量的相对比值表示颜色。量的相对比值表示颜色。色色度度坐坐标标：三三原原色色各各自自占占R+G+B总总量量的的相相对对比比值。值。对颜色对颜色C*而言，其色度坐标为：而言，其色度坐标为：r=R/(R+G+B)g=G/(R+G+B)b=B/(R+G+B)颜色颜色C*的单位值：的单位值：C=rR+gG+bB则颜色则颜色C*的色量的色量C：C=R+G+B。2白色的单位向量白色的单位向量W令令W=(1/3)R+(1/3)G+(
7、1/3)BW色度坐标：色度坐标：r=1/3、g=1/3、b=1/3相应相应R、G、B的相对光亮度值：的相对光亮度值：LR=1.0000、LG=4.5907、LB=0.0691，从而颜色从而颜色C*的单位光亮度为的单位光亮度为LC=rLR+gLG+bLB若若已已知知颜颜色色C*的的光光亮亮度度为为L，并并且且测测量量得得颜颜色色C*的的r、g、b值，则颜色值，则颜色C*的色量为的色量为C=L/LC=L/(rLR+gLG+bLB)25.3色度相加原理色度相加原理根据格拉斯曼配色混合的代替律，根据格拉斯曼配色混合的代替律，如果色光如果色光A*=色光色光B*，色光，色光C*=色光色光D*，则则A*+C
8、*=B*+D*。此式说明色光相加符合数学上的向量加法法则。此式说明色光相加符合数学上的向量加法法则。25.3色度相加原理色度相加原理2 2色光混合色光混合色光混合色光混合：设色光设色光C1C1C2C2三刺激值：三刺激值：R R1 1、GG1 1、B B1 1RR2 2、GG2 2、B B2 2色度坐标：色度坐标：r1、g1、b1r2、g2、b2经过色光混合后色光为经过色光混合后色光为C12C12，则颜色，则颜色C12C12为为C12C12=C1C1+C2C2=R R1 1RR+GG1 1GG+B B1 1BB+R R2 2RR+GG2 2GG+B B2 2BB=(R(R11+R+R2 2)R)
9、R+(G(G11+G+G2 2)G)G+(B(B1 1+B+B2 2)B)B=(C1r1+C2r2)RR+(C1g1+C2g2)GG+(C1b1+C2b2)BB2所以所以C12=C1(r1+g1+b1)+C2(r2+g2+b2)=C1+C2这这就就是是说说，在在色色三三角角形形坐坐标标中中两两色色混混合合的的色色度度，相相当当于于C1*、C2*两两色色依依其其色色量量C1、C2而而形成的重心点。形成的重心点。2n个不同色颜色相混合个不同色颜色相混合则其色度坐标应为：则其色度坐标应为：25.4色谱图色谱图实验中采用：光谱色实验中采用：光谱色+适当的白光适当的白光例：例：C500*=C1C1=W1
10、W+Co*，Co*=G1G+B1B，因而有：因而有：C1C+W1W=G1G+B1B确定确定R*、G*、B*，与各种不同波长的单色光与各种不同波长的单色光的颜色相匹配，从而得出的颜色相匹配，从而得出各光谱单色光相对于选定各光谱单色光相对于选定三原色的色度值。光谱色三原色的色度值。光谱色是最纯的，想用三原色混是最纯的，想用三原色混合得到是不可能的。合得到是不可能的。2C1C+W1W=G1G+B1B式改写为式改写为C500*=C1C1=G1G+B1B-W1W=G1G+B1BW1(1/3)R+(1/3)G+(1/3)B= ( W1/3)R + (G1 W1/3)G + (B1 W1/3)B光谱色光谱色
11、C500*相应的色度坐标相应的色度坐标r1、g1、b1为为由于分母中有负号，因此由于分母中有负号，因此r1、g1、b1不但可不但可以为负值，而且它的绝对值不限于以为负值，而且它的绝对值不限于0到到1范围，范围，有可能大于有可能大于1。2光谱色的色度坐标轨迹光谱色的色度坐标轨迹根根据据色色相相加加原原理理，显显然然任任何何现现实实颜颜色色的的色色度度坐坐标标必必然然都都在在光光谱谱轨轨迹迹与与长长、短短波波两两端端点点连连线线所所构构成成的的范范围围之之内内。由由此此所所构构成成的的图图谱称为色谱图。谱称为色谱图。色谱图色谱图25.5光谱三刺激值光谱三刺激值如如果果已已知知色色光光E的的光光谱谱
12、功功率率分分布布，怎怎样样来来确确定定它的三刺激值及色度坐标呢它的三刺激值及色度坐标呢？设：光谱功率分布为设：光谱功率分布为E( )，光谱色光谱色 的色度坐标的色度坐标r( )、g( )、b( )。首先找出单色光首先找出单色光E( )d 的色量值的色量值dC( )，单色光单色光E( )d 的亮度：的亮度：kV( )E( )d ，其对应的其对应的C值值dC( )：dC( )=kV( )E( )d /r( )LR+g( )LG+b( )LB25.5光谱三刺激值光谱三刺激值再由式（再由式（2-10）得色光）得色光E的色度坐标为：的色度坐标为：rE= r( )dC( )/ dC( )，gE= g( )
13、dC( )/ dC( )，bE= b( )dC( )/ dC( )或写成：或写成：2对对于于任任一一色色光光，只只要要测测得得它它的的光光谱谱功功率率分分布布，就能计算求得这一色光的色度坐标。就能计算求得这一色光的色度坐标。令令其中其中k为规化系数。于是得：为规化系数。于是得：需需要要指指出出，光光谱谱三三刺刺激激值值函函数数是是与与所所选选择择的的红红、绿绿、蓝蓝三三原原色色有有关关。一一般般来来说说，光光谱谱三三刺刺激值在某些波段会出现负值激值在某些波段会出现负值。称为称为光谱三刺激值光谱三刺激值。25.6色度转换色度转换5.6.1色度坐标的转换色度坐标的转换三原色三原色R*、G*、B*X
14、*、Y*、Z*单单位位向向量量：R、G、BX、Y、Z设颜色向量设颜色向量C*单位向量：单位向量：CC三刺激值三刺激值：R、G、BX、Y、Z则颜色向量则颜色向量C*可表示为：可表示为：C*=(R+G+B)C=RR+GG+BB=(X+Y+Z)C=XX+YY+ZZ25.6.1色度坐标的转换色度坐标的转换已知：已知：X的色度坐标：（的色度坐标：（rX，gX，bX）Y的色度坐标：的色度坐标：（rY，gY，bY）Z的色度坐标：（的色度坐标：（rZ，gZ，bZ）则则X、Y、Z在在R*、G*、B*中的色向量分别为：中的色向量分别为：X=rXR+gXG+bXBY=rYR+gYG+bYBZ=rZR+gZG+bZB
15、对对X*、Y*、Z*体系按照不同的规化条件，因此有体系按照不同的规化条件，因此有X=kXX=kXrXR+kXgXG+kXbXBY=kYY=kYrYR+kYgYG+kYbYBZ=kZZ=kZrZR+kZgZG+kZbZB其中其中kX、kY、kZ为确定为确定X、Y、Z单位向量的规单位向量的规化系数。化系数。25.6.1色度坐标的转换色度坐标的转换将上式代入式将上式代入式(2-16)，取，取R、G、B两边的两边的系数相等，得：系数相等，得：R=kXrXX+kXgXY+kXbXZG=kYrYX+kYgYY+kYbYZB=kZrZX+kZgZY+kZbZZ上式用矩阵表示：上式用矩阵表示：2确定确定k的规
16、化条件是当的规化条件是当RGB为白为白色色rWgWbW时，时，XYZ=1/31/31/3。由此得：由此得：从此式可求得矩阵从此式可求得矩阵k25.6.2光亮度值的转换光亮度值的转换单单位位向向量量X、Y、Z的的光光亮亮度度值值LX、LY、LZ与与LR、LG、LB之间有如下关系：之间有如下关系：LX=kXrXLR+kXgXLG+kXbXLBLY=kYrYLR+kYgYLG+kYbYLBLZ=kZrZLR+kZgZLG+kZbZLB而色向量而色向量C*的光亮度值不随坐标的变化而异：的光亮度值不随坐标的变化而异：L=CXYZLC=XLX+YLY+ZLZ=CRGBLC=RLR+GLG+BLB由于由于C
17、XYZ=X+Y+Z，CRGB=R+G+B，所以，所以L LCC(X+Y+Z)=L(X+Y+Z)=LCC(R+G+B)(R+G+B)此此式式表表明明，某某一一颜颜色色在在两两个个不不同同三三原原色色中中的的单单位位色向量的光亮度值与其色向量绝对值成反比。色向量的光亮度值与其色向量绝对值成反比。25.6.2光亮度值的转换光亮度值的转换依相同原理，可得依相同原理，可得X，Y，Z系统中光系统中光谱三刺激值与谱三刺激值与R，G，B系统中光谱三刺激系统中光谱三刺激值的转换关系为：值的转换关系为：实实际际上上这这一一比比例例系系数数K可可由由规规化化条条件件或从仪器的标定中得出。或从仪器的标定中得出。25.
18、7CIE标准色度观察者标准色度观察者现代色度学采用国际照明委员会现代色度学采用国际照明委员会(简称简称CIE)所规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法，所规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法，称为称为CIE标准色度学系统标准色度学系统。此系统是以两组现代。此系统是以两组现代色度学的基本视觉实验数据为基础的。色度学的基本视觉实验数据为基础的。CIEl931标准色度观察者光谱三刺激值标准色度观察者光谱三刺激值，适，适于于1o4o视场的颜色测量；视场的颜色测量；CIEl964补充标准观察者光谱三刺激值补充标准观察者光谱三刺激值，适，适于大于于大于4o视场的颜色测量。并且视场的颜色测量。并且CIE规
19、定必须在规定必须在明视觉条件下使用这两组标准观察者的数据。明视觉条件下使用这两组标准观察者的数据。25.7.11931CIE-RGB系统系统(2o观察条件观察条件)1931年年CIE规定规定700nm的红、的红、546.1nm的绿和的绿和435.8nm的蓝为色光三原色，三的蓝为色光三原色，三原色能相加匹配出等能白色原色能相加匹配出等能白色(E光源光源)，然后，然后在在2o观察条件下，采用目视配色仪上匹配观察条件下，采用目视配色仪上匹配出等能光谱色的出等能光谱色的R、G、B分量，称为分量，称为1931年年CIE-RGB系统标准色度观察者光谱三刺系统标准色度观察者光谱三刺激值，用激值，用21931
20、年年CIE-RGB系统标准色度观察者系统标准色度观察者21931CIE-RGB系统色度图系统色度图25.7.21931CIE-XYZ系统系统亮亮度度仅仅由由Y表表示示，X、Y、Z所所形形成成的的虚虚线线三三角角形形包包含含了了整整个个光光谱谱轨轨迹迹，使使得得光光谱谱轨轨迹迹上上和和轨轨迹迹之之内内的的色色度度坐坐标标都成了正值。都成了正值。XYZ假想三原色的由来：假想三原色的由来：2X、Y、Z三点在三点在rg图中的坐标是：图中的坐标是：X：r=1.2750，g=-0.2778，b=0.0028Y：r=-1.7392，g=2.7671，b=-0.0279Z：r=-0.7431，g=0.1409
21、，b=1.6022在在1931CIE-XYZ色度图中，等能的白光，色度图中，等能的白光，即即E光源的色度坐标为：光源的色度坐标为：xE=0.3333，yE=0.3333。21931CIE-XYZ色度图色度图22CIEl931-XYZ标准色度观察者标准色度观察者25.7.3CIE1964补充色度学系统补充色度学系统(10o观察条件观察条件)单单纯纯原原色色的的混混合合物物，在在整整个个视视场场低低于于10o时时出出现现不不均均匀匀现现象象，工工业业上上配配色色总总是是在在比比2o视视场场更更大大的的范范围围。为为了了适适合合于于10o大大视视场场的的色色度度测测量量，1964年年CIE规规定定了
22、了一一组组CIEl964补补充充标标准准观观察察者者光光谱谱三三刺刺激激值值和和相相应应的的色色度度图图，这这一一系系统统称称为为CIEl964补充标准色度学系统补充标准色度学系统。在在CIEl964补补充充色色度度学学系系统统色色度度图图中中，等等能能白光的色度坐标：白光的色度坐标：x10E=0.3333，y10E=0.3333，z10E=0.3333。研研究究表表明明，观观察察视视场场增增加加到到10o辨辨色色精精度度能能提提高，但视场进一步增大就不再提高了高，但视场进一步增大就不再提高了。2CIEl964与与CIEl931三刺激值曲线比较三刺激值曲线比较2CIE1964色度图与色度图与C
23、IEl931色度图比较色度图比较25.8CIE标准照明体和标准光源标准照明体和标准光源5.8.15.8.1光源光源光源光源（1）发发光光效效率率：一一般般指指电电光光源源所所发发出出的的光光通通量量与与该该光光源源所所消消耗耗的的功功率率之之比比，即即每每消消耗耗一一瓦瓦功功率率所所能能产产生生的的光通量。光通量。（2）光光谱谱功功率率分分布布：一一种种光光源源所所发发射射的的光光谱谱往往往往不不是是单单一一的的波波长长，而而是是由由许许多多不不同同波波长长的的混混合合辐辐射射所所组组成成。光光源源的的光光谱谱辐辐射射按按波波长长顺顺序序和和各各波波长长强强度度分分布布称称为为光光源的光谱功率
24、分布。源的光谱功率分布。（3）绝绝对对光光谱谱功功率率分分布布曲曲线线和和相相对对光光谱谱功功率率分分布布曲曲线线：前前者者指指以以光光谱谱辐辐射射的的各各种种波波长长光光能能量量绝绝对对值值所所作作的的曲曲线线；后后者者指指将将光光源源辐辐射射光光谱谱的的各各种种波波长长的的能能量量进进行行相相互互比比较较，作作归归一一化化处处理理后后使使辐辐射射功功率率仅仅在在规规定定的的范范围围内变化的光谱功率分布曲线。内变化的光谱功率分布曲线。25.8.1光源光源（4）连连续续光光谱谱、线线状状光光谱谱、混混合合光光谱谱：由由红红到到蓝蓝各各种种色色光光在在内内的的连连续续彩彩色色光光带带称称连连续续
25、光光谱谱；在在整整个个光光谱谱区区域域中中某某几几个个波波长长处处发发生生狭狭窄窄的的光光谱谱称称为为线线状状光光谱谱；在在连连续续光光谱谱中中附附上上一一些些突突出出的线光谱称为混合光谱。的线光谱称为混合光谱。（5）绝绝对对黑黑体体和和全全辐辐射射体体：指指在在任任何何波波长长下下能能够全部吸收任何波长的辐射的物体。够全部吸收任何波长的辐射的物体。（6）黑黑体体轨轨迹迹：随随着着绝绝对对黑黑体体加加热热温温度度的的升升高高，按按照照普普朗朗克克计计算算出出在在各各种种温温度度时时的的相相对对应应光光谱谱功功率率分分布布转转换换成成CIEl931色色度度坐坐标标，绝绝对对黑黑体体不不同同温温度
26、度的的色色光光变变化化在在CIEl931色色度度图图上上形形成成的的弧弧形轨迹，称为黑体轨迹。形轨迹，称为黑体轨迹。2（7）色温和相关色温：）色温和相关色温：光光源源的的色色温温：某某光光源源的的色色度度与与绝绝对对黑黑体体辐辐射射在在某某一一温温度度下下的的色色度度一一样样，则则这这一一温温度度称称为为某某光光源的色温。源的色温。相相同同光光源源色色温温的的相相对对光光谱谱功功率率分分布布与与某某温温度度下下黑黑体体辐辐射射的的光光谱谱功功率率分分布布可可能能完完全全一一致致，也也可能不一致。可能不一致。同色同谱颜色同色同谱颜色：光谱功率分布完全一致的两色：光谱功率分布完全一致的两色同同色色
27、异异谱谱颜颜色色：色色度度和和色色温温一一样样的的两两个个光光源源的的光谱功率分布不一定完全一致。光谱功率分布不一定完全一致。相相关关色色温温：光光源源的的光光色色在在色色度度图图上上不不一一定定准准确确地地落落在在绝绝对对黑黑体体轨轨迹迹上上，所所以以只只能能用用光光源源与与黑黑体体轨轨迹迹最最近近的的颜颜色色来来确确定定该该光光源源的的色色温温，称称为为相关色温。相关色温。25.8.2CIE标准照明体标准照明体A、B、C、DCIE推推荐荐了了四四种种标标准准照照明明体体A、B、C、D和和三三种种标准光源标准光源A、B、C。1、CIE标准照明体标准照明体标标准准照照明明体体：指指一一定定的的
28、光光谱谱功功率率分分布布，这这种种标标准准的的光光谱谱功功率率分分布布并并不不是是必必须须由由一一个个光光源源直直接接提供，也不一定能用一个光源来实现。提供，也不一定能用一个光源来实现。标标准准照照明明体体A：相相当当于于绝绝对对黑黑体体在在加加温温到到2856K时时所所辐辐射射出出来来的的光光，它它的的相相对对光光谱谱功功率率分分布布可可根据普朗克辐射定律计算：根据普朗克辐射定律计算：标准照明体标准照明体A色度点正好落在色度点正好落在CIEl931色度色度图的黑体轨迹上。图的黑体轨迹上。21、CIE标准照明体标准照明体标标准准照照明明体体B：相相当当于于相相关关色色温温4874K的的直直射射
29、阳阳光光，光光色色相相当当于于中中午午阳阳光光，其其色色度度点点紧紧靠靠黑黑体轨迹。体轨迹。标标准准照照明明体体C：相相当当于于相相关关色色温温为为6774K的的平平均均阳阳光光，光光色色近近似似阴阴天天天天空空的的日日光光，其其色色度度点点在黑体轨迹上方。在黑体轨迹上方。标标准准照照明明体体D65：相相当当于于色色温温约约为为6504K的的日日光，其色度点在黑体轨迹的上方。光，其色度点在黑体轨迹的上方。标标准准照照明明体体D：代代表表标标准准照照明明体体D65以以外外的的其其他他日光。日光。2B:Tcp=4874K;C:Tcp=6774KCIE标准照明体的光谱功率分布曲线标准照明体的光谱功率
30、分布曲线22、CIE标准光源标准光源标标准准光光源源：指指用用来来实实现现标标准准照照明明体体光光谱谱功功率率分分布布的的光光源源，CIE规规定定用用下下述述人人工工光光源源来来实实现现标标准准照明体。照明体。标标准准光光源源A：熔熔凝凝石石英英壳壳或或玻玻璃璃壳壳带带石石英英窗窗口口的的充气钨丝灯，以产生色温为充气钨丝灯，以产生色温为2856K的辐射。的辐射。标标准准光光源源B：在在A光光源源前前加加一一组组特特定定的的戴戴维维斯斯-吉吉伯逊液体滤光器，以产生相关色温伯逊液体滤光器，以产生相关色温4874K的辐射。的辐射。标标准准光光源源C：A光光源源另另加加一一组组戴戴维维斯斯-吉吉伯伯逊
31、逊液液体滤光器，以产生相关色温体滤光器，以产生相关色温6774K的辐射。的辐射。戴维斯戴维斯-吉伯逊滤色液吉伯逊滤色液系用硫酸钠、甘露醇吡系用硫酸钠、甘露醇吡啶、蒸馏水，或硫酸钻铵、硫酸钠、硫酸、蒸啶、蒸馏水，或硫酸钻铵、硫酸钠、硫酸、蒸馏水等不同的分量配合而成。馏水等不同的分量配合而成。23、标准照明体、标准照明体D（重组日光）的确定和模拟（重组日光）的确定和模拟（1）典型日光色度轨迹）典型日光色度轨迹CIE规规定定的的标标准准照照明明体体D也也叫叫做做典典型型日日光光或或重重组组日日光光它它是是由由在在CIEl931色色度度图图上上的的一一条条位位于于普普朗朗克克(黑黑体体)轨轨迹迹上上方
32、方的的典典型型日日光光色色度度轨轨迹迹来来代代表表的的。这这条条轨轨迹迹是是根根据据CIEl931色色度度图图上上许许多多实实测测的的日日光光色色度度点点的的分分布布定定出出的的，它它包包括括400040000K典典型型日日光光的的色色度度点点。典典型型日日光光轨轨迹迹也也就就是是标标准准照照明明体体D的的轨轨迹迹。典典型型日光色度轨迹是根据实验材料定出的。日光色度轨迹是根据实验材料定出的。2典型日光色度的色度坐标典型日光色度的色度坐标CIE规定典型日光规定典型日光(D)的色度坐标满足以下关系：的色度坐标满足以下关系：yD=-3.000xD2+2.870xD0.275式中式中xD的有效范围为的
33、有效范围为0.25000.380。在在相相关关色色温温T已已知知情情况况下下，可可通通过过下下式式计计算算典典型型日光色度坐标日光色度坐标xD：(4000KT(4000KTC C7000K)7000K)(7000KTC25000K) 2（2）典型日光相对光谱功率分布的计算）典型日光相对光谱功率分布的计算贾贾德德、麦麦克克亚亚当当和和威威泽泽斯斯基基对对上上述述康康狄狄特特等等人人测测量量的的622例例光光谱谱分分析析进进行行了了统统计计学学的的特特征征矢矢量量分分析析，得得出出一一组组公公式式，用用以以计计算算一一定定相相关关色色温温的的典典型型日日光光的的相相对对光光谱谱功功率率分分布布。也
34、也就就是是说说，用用数数理理统统计计手手段段重重新新组组合合出出该该相相关关色色温温的的典典型型日日光光光光谱谱功功率率分分布布。这这就就是是“重重组组日日光光”的的含含意。意。分分析析结结论论：日日光光光光谱谱分分布布由由平平均均曲曲线线So+偏偏离离平平均曲线的特征矢量均曲线的特征矢量S1和和S22日光光谱分布的平均曲线日光光谱分布的平均曲线So及及第第1、第、第2特征矢量曲线特征矢量曲线S1、S22典型日光的相对功率分布的公式：典型日光的相对功率分布的公式：S( )=So( )+M1S1( )+M2S2( )式中式中S( )为某一相关色温典型日光波长为某一相关色温典型日光波长 的相对的相
35、对光谱功率。光谱功率。在在已已知知典典型型日日光光的的色色度度坐坐标标情情况况下下，M1和和M2可用下式求得：可用下式求得：2（3）标准照明体）标准照明体D的模拟的模拟目目前前，CIE还还没没有有正正式式推推荐荐人人工工光光源源来来实实现现标标准准照照明明体体D，这这主主要要是是因因为为日日光光具具有有独独特特的的锯锯齿齿形形光光谱谱功功率率分分布布，而而人人工工光光源源不不具具有有这这种种光光谱功率分布。谱功率分布。在在色色度度学学的的实实际际应应用用中中，不不一一定定要要求求对对日日光光光光谱谱功功率率分分布布做做出出完完善善的的模模拟拟。人人工工光光源源与与标标准准照照明明体体光光谱谱功
36、功率率分分布布具具有有一一定定程程度度的的偏偏离离应应该是允许的。该是允许的。为为了了评评价价模模拟拟日日光光的的光光谱谱功功率率分分布布与与标标准准照照明明体体D55、D65、D75其其中中之之一一的的符符合合程程度度，CIE推荐了用于色度学目的的评价方法。推荐了用于色度学目的的评价方法。2CIE推荐的模拟日光的色度学评价方法推荐的模拟日光的色度学评价方法CIE推推荐荐选选用用5对对非非荧荧光光样样品品和和3对对荧荧光光样样品品在在模模拟拟日日光光照照明明下下的的色色度度与与在在标标准准照照明明体体D65（或或D55、D75）下下的的色色度度差差别别来来评评价价模模拟拟日日光光的的质量。质量
37、。可见光的同色异谱指数可见光的同色异谱指数：5对对非非荧荧光光样样品品在在标标准准照照明明体体D照照明明下下，每每对对都都是是匹匹配配的的，但但在在模模拟拟日日光光照照明明下下，一一般般可可能能是是不不匹匹配配的的。它它们们的的色色差差平平均均值值就就定定义义为为可可见见光光的的同同色色异异谱谱指指数数。这这个个指指数数表表明明模模拟拟日日光光模模拟拟标标准准照照明明体体D在在可可见见光光区区域域的的程程度度。可可见见光光同色异谱指数越小，日光模拟得越好。同色异谱指数越小，日光模拟得越好。2CIE推荐的模拟日光的色度学评价方法推荐的模拟日光的色度学评价方法紫外光的同色异谱指数紫外光的同色异谱指
38、数：3对对荧荧光光样样品品在在标标准准照照明明体体D下下，每每对对也也是是匹匹配配的的。但但在在模模拟拟日日光光照照明明下下，一一般般也也就就不不匹匹配配。它它们们的的色色差差平平均均值值就就定定义义为为紫紫外外光光的的同同色色异异谱谱指指数数，它它表表明明模模拟拟标标准准照照明明体体D紫紫外外区区域域的程度。的程度。按按照照同同色色异异谱谱指指数数的的大大小小，CIE把把它它分分为为5个个等等级级。表表中中色色差差 E(CIELAB)指指色色差差采采用用1976CIELAB色色差差公公式式,色色差差 E(CIELUV)指指色差公式采用色差公式采用1976CIELUV色差公式。色差公式。2CI
39、E模拟日光的等级评价模拟日光的等级评价 E(CIELAB) E(CIELUV)等级等级0.252.02.6E2等级评价的表示等级评价的表示可可见见光光同同色色异异谱谱指指数数的的等等级级由由第第一一字字母母来来表表示，紫外光的等级由第二字母来表示。示，紫外光的等级由第二字母来表示。例例如如：一一个个模模拟拟D65光光源源在在CIELAB匀匀色色空空间间的的可可见见光光同同色色异异谱谱指指数数为为0.3,紫紫外外光光同同色色异异谱谱指指数数为为0.6，则该，则该模拟模拟D65光源具有光源具有BC级级。目目前前认认为为具具有有BC（CIELAB）等等级级以以上上模模拟拟日日光光可可用用于于大大多多
40、数数实实际际场场合合。我我国国目目测测评评定定纺纺织织品品色色牢牢度度用用标标准准光光源源条条件件中中采采用用的的模模拟拟D65光光源源的的一一级级标标准准为为BC（CIELAB）级级，二二级级标准为标准为CD（CIELAB）级。）级。2模拟模拟D65的人工光源的种类的人工光源的种类现在正在研制三种模拟现在正在研制三种模拟D65的人工光源：的人工光源：带滤光器的高压氙弧灯带滤光器的高压氙弧灯：带滤光器的高压氙弧：带滤光器的高压氙弧灯提供了最好的模拟，国际上最好能达到灯提供了最好的模拟，国际上最好能达到AA级级；带滤光器的白炽灯和荧光灯带滤光器的白炽灯和荧光灯：带滤光器的白炽：带滤光器的白炽灯只
41、在紫外区的模拟尚不理想，最好达到灯只在紫外区的模拟尚不理想，最好达到AD级级；荧光灯的模拟过去一直较差，只达到荧光灯的模拟过去一直较差，只达到CD级级。Daylight荧光灯荧光灯：随着稀土荧光粉的发展，荧：随着稀土荧光粉的发展，荧光灯的模拟可达到光灯的模拟可达到BB级级。25.9CIE标准照明和观测条件标准照明和观测条件04545025.9CIE标准照明和观测条件标准照明和观测条件0dd02测色仪实际采用的照明和观察几何条件测色仪实际采用的照明和观察几何条件（物体反射）（物体反射）2测色仪实际采用的照明和观察几何条件测色仪实际采用的照明和观察几何条件（物体透射）（物体透射）25.10CIE色
42、度计算方法色度计算方法5.10.15.10.1三刺激值的计算三刺激值的计算三刺激值的计算三刺激值的计算CIE1931标准色度系统标准色度系统CIE1964标准色度系统标准色度系统 x=X/(X+Y+Z)x10=X10/(X10+Y10+Z10)y=Y/(X+Y+Z)y10=Y10/(X10+Y10+Z10)如果如果 ( )代表光谱辐亮度密度，在代表光谱辐亮度密度，在CIE1931-XYZ中中Y值为亮度，其中值为亮度，其中k=Km=683(lm/W)，=V( )。积分范围为积分范围为360nm至至830nm。25.10.1三刺激值的计算三刺激值的计算对于物体色：对于物体色：CIE1964标准色度
43、系统标准色度系统在在大大多多数数实实际际应应用用时时，波波长长范范围围为为380nm至至780nm，波波长长间间隔隔为为5nm，甚甚至至10nm。在在计计算算物物体体色色三三刺刺激激值值时时，应应尽尽量量采采用用CIE标标准准照照明体，通常建议使用明体，通常建议使用CIE标准照明体标准照明体D65。2参考白参考白 N 色刺激色刺激 C:主波长主波长 = D 处的波长处的波长;饱和度饱和度(兴奋纯度兴奋纯度): pe = NC/ND.色刺激色刺激 C:补色波长补色波长 = D处的波长处的波长;饱和度饱和度(兴奋纯度兴奋纯度):pe = NC/ND.5.10.2颜色三属性的计算颜色三属性的计算1、
44、色相的计算、色相的计算2、饱和度的计算、饱和度的计算2C1:m1亮度单位亮度单位色坐标色坐标x1,y1C2:m2亮度单位亮度单位色坐标色坐标x2,y2C3:色光色光C1和和C2相加相加1亮度单位亮度单位=1/LY5.10.2颜色三属性的计算颜色三属性的计算3、色光相加、色光相加(计算法计算法)2X=Yx1/y1,Y=Yy1/y1,Z=Yz1/y1Y1=m1/LY,Y2=m2/LYC1:X1=m1x1/LYy1,Y1=m1y1/LYy1,Z1=m1z1/LYy1C2:X2=m2x2/LYy2,Y2=m2y2/LYy2,Z2=m2z2/LYy2C3:X3=m1x1/LYy1+m2x2/LYy2Y3
45、=m1y1/LYy1+m2y2/LYy2Z3=m1z1/LYy1+m2z2/LYy2x+y+z=1,X+Y+Z=m1/LYy1+m2/LYy2,因此因此:x=(m1x1/y1+m2x2/y2)/(m1/y1+m2/y2)y=(m1y1/y1+m2y2/y2)/(m1/y1+m2/y2)24、色光相加、色光相加(作图法作图法)P为为色色光光l，Q为为色色光光2，M为为P+Q的的混混合合色色。为为了了求求得得这这一一点点，可可在在P点点作作一一条条与与PQ垂垂直直的的直直线线，其其长长度度与与Q色色的的量量成成正正比比；另另在在Q点点上上也也作作一一条条与与PQ垂垂直直的的直直线线，长长度度与与P
46、色色的的量量成成正正比比，然然后后连连接接这这两两条条垂垂直直线线末末端端的的线线，与与PQ线线的的交交叉叉点点就就是是所所求求混混合合色色的的点点。从从而而即即可可求求出出混混合合色色的的三三属属性性，Y值值等等于于Y1+Y2。25.10.3光源色温、相关色温的确定光源色温、相关色温的确定在在CIEl931色度图上，黑体轨迹上各温度点色度图上，黑体轨迹上各温度点不是按等距分布的；同时由于不是按等距分布的；同时由于CIEl931色度图的色度图的空间是不均匀的，即在色度图上两处相同的距空间是不均匀的，即在色度图上两处相同的距离不代表视觉上等量的颜色差别，所以就很难离不代表视觉上等量的颜色差别，所
47、以就很难确定一个在黑体轨迹附近的光源的相关色温，确定一个在黑体轨迹附近的光源的相关色温，因此，凯莱利用因此，凯莱利用CIEl960UCS图，按视觉恰可图，按视觉恰可分辨的最小颜色差别，把黑体轨迹划分为许多分辨的最小颜色差别，把黑体轨迹划分为许多视觉分辨的单位，叫做视觉分辨的单位，叫做麦勒德麦勒德（ rd）。麦勒）。麦勒德与色温、相关色温的关系为：德与色温、相关色温的关系为：l麦勒德麦勒德=l/色温色温10622光源的相关色温近似值计算：光源的相关色温近似值计算：TC=1.4388TC48/1.438025.11CIE均匀颜色空间和色差公式均匀颜色空间和色差公式5.11.1均匀颜色空间均匀颜色空
48、间人眼对光谱颜色的差别感受性人眼对光谱颜色的差别感受性2人人眼眼对对颜颜色色的的恰恰可可分分辨辨范范围围 2麦麦克克亚亚当当的的颜颜色色椭椭圆圆形形宽宽容容量量范范围围2CIEl960均匀色度空间（均匀色度空间（CIEl960UCS）u=4X/(X+15Y+3Z)=4x/(-2x+12y+3)v=6Y/(X+15Y+3Z)=6y/(-2x+12y+3)22CIEl964均匀颜色空间均匀颜色空间用用明明度度指指数数W*、色色度度指指数数U*和和V*三三个参数来表示颜色的空间位置：个参数来表示颜色的空间位置：W*=25Y1/317U*=13W*(u-uo)V*=13W*(v-vo)式中：式中：u和
49、和v是颜色样品的色度坐标，是颜色样品的色度坐标，uo和和vo则是所采用光源的色度坐标。则是所采用光源的色度坐标。2CIEl976L*u*v*均匀颜色空间均匀颜色空间(CIELUV)L*=116(Y/Yo)1/3-16(Y/Yo0.008856)L*=903.3(Y/Yn)(Y/Yn0.008856)L*=903.3(Y/Yn)(Y/Yn0.008856)f(x)=7.87x-16/116(x16SL=0.511forL*16SC=00638C*/(1+0.0131C*)+0.638SH=(fT+1-f)SC,wheref=(C*)4/(C*)4+19001/2andT=0.36+|0.4cos
50、(hab+35o)|unlesshabisbetween164oand345owhenT=0.56+|0.2cos(hab+168o)|CMCcolordifferenceformula25.11.3波长间隔对色度测量的影响波长间隔对色度测量的影响对对于于波波长长测测量量间间隔隔大大于于5nm的的情情况况，由由于于三三刺刺激激值值的的误误差差较较大大，一一般般不不能能作作为为三三刺刺激激值值的的绝绝对对测测量量，但但可作为相对测量，即试样间的色差测量。可作为相对测量，即试样间的色差测量。一一般般认认为为，作作为为色色差差测测量量，波波长长测测量量间间隔隔可可取取20nm，其其精精度度可可达达0
51、.1，这这对对于于很很多多颜颜色色检检测测来来说说已已能能满满足要求了。足要求了。事实上，这个结论只是对于具有相似反射率分布事实上，这个结论只是对于具有相似反射率分布的样品来说是正确的，而对于反射率分布相差较大的的样品来说是正确的，而对于反射率分布相差较大的同色异谱样品来说，该结论则可能存在问题。这是因同色异谱样品来说，该结论则可能存在问题。这是因为对于相似反射率的样品，由于求和近似引入的误差为对于相似反射率的样品，由于求和近似引入的误差基本相同，两者之差使误差相互抵消，因此能保证较基本相同，两者之差使误差相互抵消，因此能保证较高的色差精度。而对于反射率分布差异较大的样品，高的色差精度。而对于
52、反射率分布差异较大的样品，它们的误差可能相差很大，两者之差就不能抵消，有它们的误差可能相差很大，两者之差就不能抵消，有时反而加大，这样色差的误差就可能远远超过时反而加大，这样色差的误差就可能远远超过0.1。2（1）波长测量间隔的影响）波长测量间隔的影响试样试样123456 Em(10)0.050.050.070.060.030.05 Em(20)0.530.450.390.540.460.62 Em(40)1.41.01.52.61.82.1试样试样789101112 Em(10)0.050.030.050.040.040.03 Em(20)0.330.540.490.570.540.35 E
53、m(40)1.01.22.72.51.60.6试样试样131415161718 Em(10)0.070.070.030.040.040.02 Em(20)0.430.310.520.280.170.33 Em(40)2.71.41.90.81.61.02(2)插值计算的影响插值计算的影响10nm测量间隔经插值计算的改善程度测量间隔经插值计算的改善程度试样试样123456 Em(10)0.050.050.070.060.030.05 Ei(5)0.000.000.020.010.010.01试样试样789101112 Em(10)0.050.030.050.040.040.03 Ei(5)0.0
54、20.010.020.010.020.00试样试样131415161718 Em(10)0.070.070.030.040.040.02 Ei(5)0.030.010.010.010.020.01220nm测量间隔经插值计算的改善程度测量间隔经插值计算的改善程度试样试样123456 Em(20)0.530.450.390.540.460.62 Ei(10)0.040.070.060.040.050.06 Ei(5)0.020.070.080.020.050.01试样试样789101112 Em(20)0.330.540.490.570.540.35 Ei(10)0.070.050.060.02
55、0.080.08 Ei(5)0.040.050.080.030.050.09试样试样131415161718 Em(20)0.430.310.520.280.170.33 Ei(10)0.040.060.040.070.050.03 Ei(5)0.010.090.030.040.080.02240nm测量间隔经插值计算的改善程度测量间隔经插值计算的改善程度试样试样123456 Em(40)1.41.01.52.61.82.1 Ei(20)1.11.71.01.71.01.5 Ei(10)1.22.01.01.50.61.4 Ei(5)1.22.11.01.40.61.4试样试样78910111
56、2 Em(40)1.01.22.72.51.60.6 Ei(20)0.51.02.41.91.43.1 Ei(10)0.51.22.11.71.51.4 Ei(5)0.51.22.11.71.51.4试样试样131415161718 Em(40)2.71.41.90.81.61.0 Ei(20)2.31.41.61.01.20.3 Ei(10)2.11.41.61.11.10.09 Ei(5)2.11.41.61.11.00.072(3)反射率外推的影响反射率外推的影响由于小于由于小于400nm和大于和大于700nm的光谱三刺激值很小，的光谱三刺激值很小，实际测量时，波长范围取实际测量时，波长
57、范围取400700nm。为了讨论引入。为了讨论引入的误差，选取了的误差，选取了14块孟塞尔颜色样品，波长间隔为块孟塞尔颜色样品，波长间隔为5nm，分别对，分别对380780nm和和400700nm两种波长范围进行两种波长范围进行了色度计算。了色度计算。波长范围截短和外推引入的误差波长范围截短和外推引入的误差试样试样1234567 Ec0.090.080.070.030.080.140.11 Ee0.020.010.060.020.000.000.01试样试样891011121314 Ec0.130.090.080.050.080.070.08 Ee0.000.020.000.000.020.0
58、00.002结论：结论：对于大多数实际应用场合对于大多数实际应用场合；波长范围应取波长范围应取380780nm，波长测量间隔应取波长测量间隔应取10nm；如果采用插值和外推扩展如果采用插值和外推扩展，则，则波长范围可缩小到波长范围可缩小到400700nm，波长测量间隔可增大到波长测量间隔可增大到20nm。2回顾回顾一、一、YxyYxy颜色空间的不均匀性颜色空间的不均匀性 颜色宽容量：（颜色宽容量：（先看下页图）先看下页图）将人眼感觉不到的最大颜色差将人眼感觉不到的最大颜色差别量叫颜色宽容量。别量叫颜色宽容量。 色差色差：用数量来表示两个颜用数量来表示两个颜色对人眼所引起的颜色差别，色对人眼所引
59、起的颜色差别，简称为色差简称为色差( (与颜色宽容量的与颜色宽容量的关系关系) )。 色差反映在色品图上就是色差反映在色品图上就是两两个颜色点之间的距离。个颜色点之间的距离。 两个颜色之间的距离小于宽两个颜色之间的距离小于宽容量，人眼不能区分；大于宽容量，人眼不能区分；大于宽容量则可区分（如图找出点容量则可区分（如图找出点A A的宽容量范围内的颜色点）的宽容量范围内的颜色点）ABCDE2回顾回顾什么是颜色的显色系统？什么是颜色的显色系统？颜色的显色系统（颜色的显色系统（ColorOrdersystem）是在）是在荟集各种实际色彩的基础上，根据色彩的外荟集各种实际色彩的基础上，根据色彩的外貌，按
60、直观颜色视觉的心理感受，将颜色进行貌，按直观颜色视觉的心理感受，将颜色进行有系统、有规律的归纳和排列；并给各色样以有系统、有规律的归纳和排列；并给各色样以相应的文字和数字标记，以及固定的空间位相应的文字和数字标记，以及固定的空间位置，做到置，做到“对号入座对号入座”的方法。它的方法。它是建立在是建立在真真实样品基础上的色序系统。实样品基础上的色序系统。2孟塞尔表色系统孟塞尔表色系统瑞典自然色系统瑞典自然色系统奥斯瓦尔德（奥斯瓦尔德（Ostwald）表色系统）表色系统中国颜色体系中国颜色体系色谱色谱颜色的显色系统颜色的显色系统2回顾回顾什么是颜色的混色系统？什么是颜色的混色系统？混色系统是根据色
61、度学理论和实验证明混色系统是根据色度学理论和实验证明任何色彩都可以由色光三原色混合得到任何色彩都可以由色光三原色混合得到而建立。色光三原色是红、绿、蓝。利而建立。色光三原色是红、绿、蓝。利用红、绿、蓝三色光可以混合匹配出任用红、绿、蓝三色光可以混合匹配出任何想要的颜色。何想要的颜色。对于物体的表面色，需用仪器测定其反对于物体的表面色，需用仪器测定其反射或透射的三原色光的数量，此三原色射或透射的三原色光的数量，此三原色光的作用量称为色彩的三刺激值。光的作用量称为色彩的三刺激值。2回顾回顾CIE1931RGB表色系统表色系统CIE1931XYZ表色系统表色系统均匀颜色空间均匀颜色空间颜色的混色系统
62、颜色的混色系统2回顾回顾国际照明委员会国际照明委员会CIE是International Commission on Illumination的简称，中文名称是“国际照明委员会”（CIE源于法语Commission Internationale de lEclairage），它成立于1913 年是一个国际非盈利性组织，它主要致力于关于光源的科学技术与艺术的国际间的信息交流与合作。它的任务是：为各成员国提供关于光源和照明的国际论坛；在光源和照明领域开发基本的标准和度量程序；为开发关于光源的国际国家标准及其应用提供帮助；发布标准、报告和其它出版物；和其它相关的国家组织保持联系和技术交流。CIE分为八
63、个分部，各种技术活动是在各个分部中展开，这八个分部为视觉和颜色、光线和辐射的测量、内部环境和照明设计、传输交通中的照明和信号、外部照明及其它应用、光源的外貌（1999年撤销）、图像技术。在各分部内，根据具体的技术问题，还成立了技术委员会，比如在第一分部（视觉和颜色）成立了TC1-55，主要研究“用于工业色差评价的均匀颜色空间”（Uniform Colour Space for Industrial Colour Difference Evaluation）。http:/www.cie.co.at/ 2回顾回顾一、一、CIE1931RGB真实三原色表色系真实三原色表色系统统混色系统是基于三原色光
64、能混出的色彩混色系统是基于三原色光能混出的色彩所归纳的系统。所归纳的系统。理论根据：任何色彩都可以由色光三原理论根据：任何色彩都可以由色光三原色混合而成。色混合而成。2回顾回顾1、转盘实验特点：特点：简单快捷，精度低；简单快捷，精度低；属于视觉器官外的颜色属于视觉器官外的颜色混合，属先后混合；混合，属先后混合；多用于颜色匹配的示意。多用于颜色匹配的示意。2回顾回顾2、色光匹配、色光匹配特点：特点：精度高；属于视觉器官内精度高；属于视觉器官内的颜色混合，属同时混合的颜色混合，属同时混合颜色匹配实验颜色匹配实验2回顾回顾2回顾回顾 C=R（R）+G（G）+B（B） 其中其中C C 表示待配色光；（
65、表示待配色光；（R R）、（）、（G G）、（）、（B B）代）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量（矢表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量（矢量）；量）；R R、G G、B B分别为匹配待配色所需要的红、绿、分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值；蓝三原色的数量，称为三刺激值；“”表示视表示视觉上相等，即颜色匹配。用觉上相等，即颜色匹配。用 表示表示3、配色方程、配色方程2回顾回顾 待配色为单色光，其饱和度很高，而待配色为单色光，其饱和度很高，而三原色光混合后饱和度必然降低，无法和三原色光混合后饱和度必然降低，无法和待配色实现匹配。为了实现颜色匹配，在待配色实现匹
66、配。为了实现颜色匹配，在实验中须将上方红、绿、蓝一侧的三原色实验中须将上方红、绿、蓝一侧的三原色光之一移到待配色一侧，并与之相加混合，光之一移到待配色一侧，并与之相加混合，从而使上下色光的饱和度相匹配。从而使上下色光的饱和度相匹配。负刺激值负刺激值 2回顾回顾例如，将蓝原色移到待配色例如，将蓝原色移到待配色一侧，实现了颜色匹配：一侧，实现了颜色匹配：2回顾回顾这一实验方法和实验结果是现代这一实验方法和实验结果是现代CIE标准色度学系统的定标准色度学系统的定量基础，也是工业上颜色标定、测量和计算的原始依据。量基础，也是工业上颜色标定、测量和计算的原始依据。2回顾回顾2回顾回顾（1）莱特实验）莱特
67、实验l19281929年，莱特用红（650nm）、绿（530nm）、蓝（460nm）作为三原色，由10名观察者在2视场条件下了颜色匹配实验。l规定：相等数量的红和绿刺激匹配，获得582.5nm的黄色，相等数量的蓝和绿刺激匹配，获得494.0nm的蓝绿色。为匹配460530nm的光谱色，原色红的刺激值是负值，说明必须将少量的红加到光谱色一侧，以降低光谱色的饱和度，才能使原色绿和蓝的混合色与之匹配。2回顾回顾莱特用三原色匹配光谱色的实验结果莱特用三原色匹配光谱色的实验结果2回顾回顾（2）吉尔德实验）吉尔德实验吉尔德选择用红（吉尔德选择用红（630nm630nm）、绿（）、绿（542nm542nm）
68、、蓝）、蓝（460nm460nm）作为三原色，由）作为三原色，由7 7名观察者作颜色实验，名观察者作颜色实验，以三原色色光匹配色温为以三原色色光匹配色温为4800K4800K的白光为条件，规的白光为条件，规定三者的数量关系。从图中可知，无论匹配哪一定三者的数量关系。从图中可知，无论匹配哪一个波长上的光谱色，总有负值出现，在个波长上的光谱色，总有负值出现，在510nm510nm处，处，原色红的负值最大。原色红的负值最大。2回顾回顾吉尔德用三原色匹配光谱色的实验结果吉尔德用三原色匹配光谱色的实验结果2回顾回顾（3 3）、三原色的单位量）、三原色的单位量 国际照明委员会（国际照明委员会（CIE）规定
69、红、绿、蓝三原色的）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色，在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，所以时就能匹配出等能白光，所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即(R): (G) :(B) =1:1:1。尽管这时三原色的亮度值并不等，。尽管这时三原色的亮度值并不等，但但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以色光加色法中红、
70、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即光，即（R）+（G）+（B）=（W）。）。2回顾回顾入入(mm)光谱三刺激值480-0.049390.039140.14494530-0.071010.203170.005497000.004100.000000.000002回顾回顾光谱三刺激值记法：光谱三刺激值记法： 它是它是CIE在对等能光谱色进行匹配时用来表在对等能光谱色进行匹配时用来表示红、绿、蓝三原色的专用符号。因此，匹配示红、绿、蓝三原色的专用符号。因此，匹配波长为入的等能光谱色波长为入的等能光谱色C()的颜色方程为：的颜色方程为：2回顾回顾（4
71、 4）色度坐标）色度坐标 在颜色匹配实验中，为了表示在颜色匹配实验中，为了表示R、G、B三原色各三原色各自在自在R+G+B总量中的相对比例，我们引入色度坐标总量中的相对比例，我们引入色度坐标r、g、b2回顾回顾若待配色为光谱色，则上式可写为：若待配色为光谱色，则上式可写为：光谱色度坐标光谱色度坐标2回顾回顾入入(mm)色度坐标480-0.36670.29061.0761530-0.51591.47610.03987001.00000.00000 0.000002回顾回顾2回顾回顾2回顾回顾2回顾回顾光谱轨迹曲线以及连接光谱轨迹两端所光谱轨迹曲线以及连接光谱轨迹两端所形成的马蹄形内包括一切物理上
72、能够实形成的马蹄形内包括一切物理上能够实现的颜色。然而坐标系统的原色点，三现的颜色。然而坐标系统的原色点，三角形的三个顶点，都落在该区域之外，角形的三个顶点，都落在该区域之外，即原色点的假像点，不能够在物理上实即原色点的假像点，不能够在物理上实现，同样，在马蹄形之外的所有的颜色现，同样，在马蹄形之外的所有的颜色均不能够用物理的办法实现。均不能够用物理的办法实现。2回顾回顾颜色三角形中心颜色三角形中心E处是处是等能白光，又三原色各等能白光，又三原色各1/3产生，其色度坐标产生，其色度坐标为：为：x=0.33，y=0.33，z=0.33。C点的点的CIE标准光源标准光源C的色度坐标的色度坐标点；点
73、； 2回顾回顾任何颜色在色度图中都任何颜色在色度图中都占有一个确定的位置；占有一个确定的位置； 2回顾回顾色度图中点的位置可以代表各种色彩的颜色特征。但是，前面曾经讨论过，色度坐标只规定了颜色的色度，而未未规定颜色的亮度规定颜色的亮度，不能够唯一地确定不能够唯一地确定一个颜色一个颜色2回顾回顾5 5、CIE 1964 XYZCIE 1964 XYZ补充色度学系统补充色度学系统 人眼观察物体细节时的分辨力与观察时视场的大小有关。与此相似，人眼对色彩的分辨力也受视场大小的影响。实验表明：人眼用小视场（4）观察颜色时辨别差异的能力较低，当观察视场从2增大至10时，颜色匹配的精度和辨别色差的能力都有增高；但视场再进一步增大时，则颜色匹配的精度提高就不大了。2回顾回顾CIE 1964 XYZCIE 1964 XYZ补充色度学系统补充色度学系统1931CIE XYZ系统是在2视场下实验的结果。因此，只适用于4的视场范围。由于这一原因，1964年CIE又补充规定了一种10视场的表色系统，称为“CIE1964补充色度学系统”。这两种系统中的三刺激值和色度坐标的概念完全相似，只是数值不同。
