03第二章 CIE标准色度系统.ppt

第二章 CIE标准色度系统 表示颜色的方法有很多，如：分光光度曲线、色谱表色法、CIE标准色度系统、孟塞尔颜色系统、中国颜色体系等等。 第一节 颜色匹配 把两种颜色调到视觉上相同或相等的过程叫做颜色匹配。 一、颜色匹配实验：颜色匹配实验如P32图2-1所示。 二、三刺激值和色品图 1、三刺激值。 在颜色匹配实验中，用于颜色混合以产生任意颜色的三种颜色叫做三原色。 1931年，CIE作了规定：匹配等能光谱色时使用的三原色光波长分别为红原色700nm、绿原色546.1nm、蓝原色435.8nm。 颜色匹配实验中，当与待测色达到匹配时所需要的三原色的数量，称为三刺激值，记作R、G、B，分别表示红、绿、蓝光的数量。 R、G、B值相同的颜色，颜色感觉（外貌）必定相同。用三刺激值来表示不同的颜色，就是CIE色度系统的基本出发点。 2、光谱三刺激值。 匹配等能光谱色的三原色数量。用符号rˉ、g ˉ 、b ˉ来表示。 3、色品坐标和色品图。 三原色各自在R+G+B总量中的相对比例叫做色品坐标，用符号r、g、b来表示。 色品坐标与三刺激值的关系为： r=R/ R+G+B ，g =G / R+G+B ， b =B/ R+G+B=1-r-g。 以色品坐标r、g表示的平面图称为色品图，如图2-2示。 标准白光（W）的色品坐标为：r=g=b=0.333。 第二节 CIE标准色度系统 CIE标准色度系统。 什么是CIE色度系统? 色度系统又名表色系统，它是指使用特定的符号，按一系列规定和定义表示颜色的系统。CIE标准色度系统是国际照明委员会所推荐使用的，它是国际通用的表色、测色标准，也是我国国家标准局1983年正式推行的颜色表示方法的基础。 一、CIE1931—RGB系统 表2-1是用实验方法测得波长间隔为10nm的数据。 图2-4是根据CIE1931-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值所绘制出的色品图。色品图中的偏马蹄形曲线是所有光谱色色品点连接起来的轨迹称作光谱轨迹。（spectrum locus），这种特殊形状是由人眼对三原色刺激的混合比例决定的。 出现负值的原因见P37。为了方便计算和理解，1931年CIE讨论推荐了新的国际通用色度系统——CIE1931—XYZ系统。 二、CIE1931标准色度系统 在RGB系统的基础上，CIE作了修正，将原来的光谱三刺激值进行了新的转换,保证所有实际颜色的数据都是正值，这一组新计算出来的数据定名为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值（又名匹配函数）”。简称为“CIE1931标准色度观察者”。 在理论上，要想得某一波长的光谱颜色，可以从表2-2中查出相应的X、Y、Z三刺激值相加，便可得该光谱色。 1、CIE1931色度图。 A、 绘制。 我们把色度图中各种单色光刺激色坐标的点连起来形成的马蹄形轨迹叫做光谱轨迹（spectrum locus），这种特殊形状是由人眼对三原色刺激的混合比例决定的。 B、在色度图中，把紫、红两端连接起来的直线叫做紫红轨迹（purple boundary），这是光谱中所没有的介于紫和红之间的颜色，这条直线上的颜色又称为谱外色。 在由光谱轨迹和紫红轨迹所形成的马蹄形区域里，包含了一切物理上能实现的颜色，凡落在其区域外的颜色是不能由真实色光混合产生的颜色。 色度图 色度图中心为白点，光谱轨迹上的点代表不同波长的光谱色，是饱和度最高的颜色，越接近色品图中心，颜色的饱和度就越低，围绕色品图中心不同的角度，颜色的色调不同。 使用数字描述颜色时，常采用Yxy表色方法，即采用色品坐标xy表示颜色的色度特征，用亮度因数Y表示颜色的亮度特征。这样颜色的外貌就能完全唯一地确定下来。如图2-7所示。 CIE1931标准色度观察者的数据只适用于2 °（1 °～4 °）视场。 2、色度图中颜色的标定 在色度图中标定颜色既可以用色度坐标，也可以用主波长和彩度来表示。（以CIE1931色度图为例进行说明） 2.1色相的表示。 A、在色度图中，E点处是等能白光，表示理想的白光光源，又名中性点，由三原色各三分之一混合产生，该点的色度坐标为：x=0.3333，y=0.33333，z=0.3333。 B、 光谱色均在马蹄形的光谱轨迹上，光谱色的色相由曲线上各色点的波长来表示。谱外色则均在中性点与紫红轨迹之间的三角形区域内。位于光谱轨迹之内各点的颜色色相一般可以用其主波长来表示（主要是用作图法和计算方法求得）。 任一色点与中性点的连线称为等色相线，这条线上各点的颜色色相相同，即均由同一主波长来表示，但彩度有所不同。 C、谱外色的色相可由某色点的补色波长λc表示。 D、在色度图中，很容易确定一对光谱色的补色波长。 2.2彩度的表示。