CIE基本色度学分析[1][1].doc--2

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现代色度学-第二章 CIE标准色度系统part2

第二部分CIE标准色度系统(CIE calorimetric system)2.6 CIE我们知道，照明光源对物体的颜色影响很大。

不同的光源，•标准光源标准照明体A：代表完全辐射体在2856K发出的光（X0=109.87，Y0=100.00，Z0=35.59）；标准照明体B：代表相关色温约为4874K的直射阳光（X0=99.09，Y0=100.00，Z0=85.32）；标准照明体C：代表相关色温大约为6774K的平均日光，光色近似阴天天空的日光（X0=98.07，Y0=100.00，Z0=118.18）；标准照明体D65：代表相关色温大约为6504K的日光（X0=95.05，Y0=100.00，Z0=108.91）；标准照明体D：代表标准照明体D65以外的其它日光。

•CIE标准照明体A、C、D的相对光谱能量分布•CIE标准照明体A、B、C的相对光谱能量分布•CIE标准照明体D55、D65、D75的相对光谱能量分布CIE standard illuminant(1)连续光谱(2)线状光谱(3)组合光谱•Fluorescent lamps•人造光源来实现标准照明体的规定CIE规定的标准照明体是指特定的光谱能量分布（《色度学》p229-），是规定的光源颜色标准。

它并不是必须由一个光源直接提供，也并不一定用某一光源来实现。

为了实现CIE规定的标准照明体的要求，还必须规定标准光源，以具体实现标准照明体所要求的光谱能量分布。

CIE推荐下列人造光源来实现标准照明体的规定：√标准光源A：色温为2856K的充气螺旋钨丝灯，其光色偏黄(白织灯)。

√标准光源B：色温为4874K，由A光源加罩B型D-G液体滤光器组成。

光色相当于中午日光。

√标准光源C：色温为6774K，由A光源加罩C型D-G液体滤光器组成，光色相当于有云的天空光。

√标准光源D65：CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C实现，但对于模拟典型日光的标准照明体D65，目前CIE还没有推荐相应的标准光源。

CIE标准色度学系统

CIE标准色度学系统CIE标准色度学系统，全名为国际照明委员会标准色度学系统，是一种用于量化和描述颜色的科学方法。

它是由国际照明委员会（CIE）开发和推广的，目的是建立一个统一的国际标准，以便不同地区和领域的人们能够使用相同的术语和工具来描述和测量颜色。

CIE标准色度学系统基于人类视觉系统的特性和颜色感知的原理，广泛应用于工业工程、设计、艺术和科学研究领域。

下面将详细介绍CIE标准色度学系统的基本原理和应用。

CIE标准色度学系统是基于三个基本刺激色彩：红色，绿色和蓝色。

它们被称为三刺激值，并用X、Y和Z表示。

这些基本刺激色彩可以组合成所有其他的可见光颜色。

CIE标准色度学系统通过测量和描述三刺激值的相对量来定量描述颜色。

这些相对量是通过比较样品与已知标准的颜色之间的差异来确定的。

以CIE标准光源和CIE标准观察者为基准，CIE标准色度学系统提供了一种一致和可重复的方法来测量和描述颜色。

CIE标准色度学系统的应用非常广泛。

在工业工程中，它可以用于设计和控制光照，以确保产品的颜色一致性。

例如，在汽车制造业中，使用CIE标准色度学系统可以确保一个车型的不同部件的颜色一致，这对于提高产品质量和顾客满意度非常重要。

此外，CIE标准色度学系统还可以用于指导产品的色彩设计和开发，以满足不同顾客的需求和喜好。

在设计和艺术领域，CIE标准色度学系统可以用来操纵颜色，以实现特定的视觉效果。

例如，可以使用CIE标准色度学系统来调整图像和照片的颜色平衡，并根据需要增强或减弱特定颜色的亮度和饱和度。

此外，CIE标准色度学系统还可以用于指导画家和设计师在他们的作品中使用颜色。

在科学研究领域，CIE标准色度学系统可以用来研究和理解人类视觉系统的特性和颜色感知的机制。

通过研究CIE标准色度学系统，科学家们可以更好地了解色盲和其他视觉障碍的发生机制，并开发更好的方法来诊断和治疗这些问题。

总之，CIE标准色度学系统是一种用于量化和描述颜色的标准化方法。

色彩学CIE色度系统

二、光谱三刺激值
匹配等能光谱色的三原色数量。用符号ｒ，ｇ，ｂ表示。
三、色度坐标和色度图
三原色各自在R+G+B总量中的相对比例叫做色度坐标，用符号r，g，b来表示。
色度坐标与三刺激值的关系如下：
r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B) b=B/(R+G+B)=1-r-g
以色度坐标r，g表示的平面图称为色度图。
光源显色性的评价
将待测光源下与参照标准光源下标准样品的颜色相比较，偏差越小，则待测光源的显色性越好。CIE规定：待测光源色温低于 5000K时，用完全辐射体(黑体)作为参照标准光源；待测光源色温高于5000K时，用标准照明体D作为参照标准光源。参照光源的显色指数Ra=100，当待测光源下与参照标准光源下的标准样品颜色相同时，则此光源的显色指数为100，显色性最好。反之，颜色差异越大，显色指数越低。
标准照明体D：代表各种时相的日光的相对光谱功率分布，又名典型日光或重组日光。
Illuminant D65 Daylight
400
500
600
700
Illuminant A Incandescent
400
500
600
700
Illuminant F2
Cool White Fluorescent
标准照明体和标准光源是两个不同的概念：
标准照明体是指特定的光谱功率分布，这种
标准的光谱功率分布不必由一个光源直接提供，也不一定能真正地实现。
标准光源是符合标准照明体规定的光谱功率
分布的物理发光体。CIE先用相对光谱功率分布定义了标准照明体，同时还规定了标准光源，以实现标准照明体的相对光谱功率分布。

cie色度学光谱功率分布

cie色度学光谱功率分布
CIE色度学光谱功率分布（CIE Spectral Power Distribution）是指在可见光谱范围内，光源的光谱功率分布。

CIE色度学光谱功率分布是一个描述光源颜色的参数，它是由国际照明委员会（CIE）制定的。

CIE色度学光谱功率分布包括以下几个参数：
1. 波长：表示光谱功率分布的波长范围，通常在380nm 至780nm之间。

2. 光谱功率：表示光源在某一波长处的功率，通常以瓦特（W）或流明（lm）为单位。

3. 光谱分布：表示光源的光谱功率分布曲线，通常以波长为横坐标，光谱功率为纵坐标。

CIE色度学光谱功率分布是评估光源颜色的重要参数，可以用于确定光源的颜色坐标、色温、色度指数等颜色参数。

在照明工程、显示器、摄影等领域中，CIE色度学光谱功率分布的准确性和可靠性都非常重要。

CIE标准色度系统

A ≡ B, C ≡ D
A+C ≡ B + D
式中符号“ ”代表颜色相互匹配
≡
相减的情况也成立。相减的情况也成立。即
A ≡ B, C ≡ D
A−C ≡ B − D
一个单位量的颜色与另一个单位量的颜色相同，那么一个单位量的颜色与另一个单位量的颜色相同，这两种颜色数量同时扩大或缩小相同倍数则两颜色仍为相同。即 A≡B
2．光谱三刺激值．在颜色匹配实验中，在颜色匹配实验中，待测色光也可以是某一种波长的单色光(亦称为光谱色亦称为光谱色)，的单色光亦称为光谱色，对应一种波长的单色光可以得到一组三刺激值R、、。到一组三刺激值、G、B。对不同波长的单色光做一系列类似的匹配实验，列类似的匹配实验，可以得到对应于各种波长单色光的三刺激值。三刺激值。如果将各单色光的辐射能量值都保持为相同 (这样的光谱分布称为等能光谱来做上述一系列实验，所这样的光谱分布称为等能光谱)来做上述一系列实验这样的光谱分布称为等能光谱来做上述一系列实验，得到的三刺激值称为光谱三刺激值，也就是匹配等能光得到的三刺激值称为光谱三刺激值，谱色的三原色的数量。表示。谱色的三原色的数量。用符号 r , g , b 表示。光谱三刺激值又称为颜色匹配函数，三刺激值又称为颜色匹配函数，它的数值只决定于人眼的视觉特性。的视觉特性。匹配方程表示为
nA ≡ nB
根据代替律可知，只要在感觉上颜色是相同的，根据代替律可知，只要在感觉上颜色是相同的，便可以互相代替，所得的视觉效果是相同的，以互相代替，所得的视觉效果是相同的，因而可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要的颜色。例如：颜色混合的方法来产生或代替所需要的颜色。例如：如果没有B种颜色种颜色，设 A + B ≡ C ，如果没有种颜色，但是 X + Y ≡ B ，那么 A + ( X + Y ) ≡ C 。这个由代替而产生的混合色与原来的混合色具有相同的效果。的混合色具有相同的效果。 (4) 混合色的总亮度等于组成混合色的各种颜色光的亮度总和，称为亮度相加定律。总和，称为亮度相加定律。格拉斯曼定律仅适用于各种颜色光的相加混合过程。格拉斯曼定律仅适用于各种颜色光的相加混合过程。三、颜色匹配方程颜色匹配的结果可用格拉斯曼定律来阐述，颜色匹配的结果可用格拉斯曼定律来阐述，还可以用代数式和几何图形来表示。用代数式和几何图形来表示。用代数式表示色匹配称为颜色匹配方程用代数式表示色匹配称为颜色匹配方程表示为下列方程：表示为下列方程

CIE标准色度学系统

2XYZ系统与RGB系统的换算公式 (90页)
湖南工业大学包装与印刷学院印刷色彩学
真实三原色 R＝700.0nm G= 546.1nm B= 435.8nm CIE理想三原色 r g b X: 1.275 –0.278 0.003 Y:-1.759 2.767 –0.028 Z:-0.743 0.141 1.602 参照光源：等能白Se
0.3000
0.0000 400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
湖南工业大学包装与印刷学院印刷色彩学
2.2.3等能光谱色度坐标和色度图色度坐标数据见表2-1.色度图见图2-5.
湖南工业大学包装与印刷学院印刷色彩学
2.3CIE1931XYZ系统 2.3.1XYZ表色系统的建立
湖南工业大学包装与印刷学院印刷色彩学
2纯度:颜色接近同一主波长光谱色的程度
①表示:光源色度点到样品色度点的距离与光源色度点到光谱色度点的距离的比值. ②计算公式: Pe=(x-x0)/(x光-x0)……..x式 Pe=(y-y0)/(y光-y0)……..y式 ③当| x-x0 |大于| y-y0 |选用x式当| x-x0 |小于| y-y0 |选用y式
湖南工业大学包装与印刷学院印刷色彩学
2.5CIE色度计算
2.5.1物体色三刺激值XYZ的计算 1物体色取决于:光源的光谱能量分布,物体的表面反射特性,人眼的颜色视觉特征. 2颜色刺激函数:进入人眼的辐射量. 3三刺激值计算式:(99页式2-7).
X K S()() x ( )d Y K S( )( ) y( )d Z K S( )( ) z ( )d

《CIE标准色度系统》课件

XYZ色彩空间
XYZ色彩空间可以用于表示任何一种颜色，并且可以进行颜色与物理光谱之间的转换。
CIE RGB色彩空间
CIE RGB色彩空间由红色、绿色和蓝色构成，常用于彩色显示器和电视等设备中。
CIE L*a*b*色彩空间
CIE L*a*b*色彩空间是用于描述人眼所感受到的颜色，其中L*表示亮度，a*表示绿色-红色的差异，b*表示黄色-蓝色的差异。
L*表示亮度，a*表示绿色-红色的差异，b*表示黄色-蓝色的差异，用于描述人眼所感受到的颜色。
CIE RGB色彩空间
由红色、绿色和蓝色构成，用于彩色显示器和电视等设备中。
CIE L*u*v*色彩空间
L*表示亮度，u*表示从青色到红色的颜色， v*表示从洋红色到黄色的颜色，用于计算颜色的距离。
《CIE标准色度系统》PPT课件
CIE标准色度系统的全面介绍，从基本概念到应用场景等各个方面，展现出色彩世界的多样性和美妙。
什么是CIE标准色度系统
CIE是国际照明委员会的简称。CIE标准色度系统是一种用于描述颜色的国际标准。
CIE标准色度系统的应用
1 颜色标示和描述
用于准确标示和描述各种颜色，确保一致性和标准化。
CIE L*u*v*色彩空间
CIE L*u*v*色彩空间是用于计算颜色的距离，其中L*表示亮度，u*表示从青色到红色的颜色，v*表示从洋红色到黄色的颜色。
2 在线色彩选择和管
理
帮助设计师和艺术家在线选择和管理色彩，提供各种调色工具和准确的色彩数值。
3 打印和出版领域
在打印和出版领域，确保色彩准确传递，并保持印刷品质量的一致性。
CIE标准色度一种颜色，并将颜色与物理光谱之间进行转换。

第四章 CIE色度系统

4、1931 CIE－XYZ色度图描述：
▲ 任何颜色在色度图中都占一个确定位臵。假如在色度图中有颜色点Q，由E通过Q作一条直线至光谱轨迹，这条直线在575nm处与光谱轨迹相交，那么Q 颜色的主波长即为575nm ，此处光谱轨迹的颜色相当于Q的色相。某一颜色离开E点接近光谱轨迹的程度表明它的纯度，相当于饱和度。
G g RG B
B b RG B
第四章 CIE色度系统 §1 颜色方程——色度坐标和色度图
2、标准白光的色度坐标：
在颜色匹配实验中，常用某一特定白光作为标准，然后选择三种特定波长的红、绿、蓝三原色光相互混合直到匹配出标准白光,此时规定每一种原色光的亮度值作为一个单位，三原色的数量定为相等，即R=G=B，且有：
第四章
CIE色度系统
第四章 CIE色度系统
本章内容：
▲
颜色方程
▲
▲
CIE色度系统（★）
CIE色度计算方法（★★）
▲
CIE均匀颜色系统
第四章 CIE色度系统
§1
颜色方程
第四章 CIE色度系统 §1 颜色方程
一、颜色匹配
第四章 CIE色度系统 §1 颜色方程——颜色匹配
一、颜色匹配：
▲ 从光谱波长为700nm左右的红端到540nm处的绿色，光谱轨迹几乎呈一条直线。此后光谱轨迹突然转弯，颜色从绿转为蓝-绿，蓝-绿色又从510nm 到480nm 逐渐平缓，轨迹的曲率较小。蓝和紫色波段却压缩在光谱轨迹尾部的较短的范围。光谱轨迹之所以呈现成这种特殊形状是由人眼对三原色刺激的混合比例所决定的。
第四章 CIE色度系统 §2 CIE色度系统——1931CIE－XYZ色度系统
3、CIE－RGB系统与CIE－XYZ系统的转换关系：

CIE标准色度学系统介绍

二、 1931CIE-XYZ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值和色度坐标r、g、b均变为正值。

（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ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：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+1.200b）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。

CIE标准色度学系统

CIE标准色度学系统CIE标准色度学系统国际照明委员会 (CIE) 规定的颜色测量原理、根本数据和计算方法，称做CIE 标准色度学系统。

CIE标准色度学的核心内容是用三刺激值及其派生参数来表示颜色。

任何一种颜色都可以用三原色的量，即三刺激值来表示。

选用不同的三原色，对同一颜色将有不同的三刺激值。

为了统一颜色表示方法，CIE对三原色做了规定。

光谱三刺激值或颜色匹配函数是用三刺激值表示颜色的极为重要的数据。

对于同一组三原色，正常颜色视觉不同入测得的光谱三刺激值数据很接近，但不完全相同。

为了统一颜色表示方法，CIE取多人测得的光谱三刺激值的平均数据做为标准数据，并称之为标准色度观察者。

CIE对三刺激值和色品坐标的计算方法作了规定。

对于物体色，光源、照明和观察条件对颜色有一定影响。

为了统一测量条件，CIE对光源、照明条件和观察条件也做了规定。

一、CIE1931标准色度学系统CIE1931标准色度学系统，是1931年在CIE第八次会议上提出和推荐的。

它包括1931CIE-RGB和1931 CIE-XYZ两个系统，分别介绍如下：〔一〕1931CIE-RGB 系统该系统用波长分别为7×××10-7米〔兰〕的光谱色为三原色，并且分别用〔R〕、〔G〕、〔B〕表示。

系统规定，用上述三原色匹配等能白光〔E光源〕三刺激值相等。

R、G、B的单位三刺激值的光亮度比为1.000: 4.5907:0.0601；辐亮度比为72.0962:1.3791:1.000。

系统的光谱三刺激值，由莱特实验和吉尔德〔J·Guild〕实验数据换算为既定三原色系统数据后的平均值来确定[详见参考文献]，并定名为“1931 CIE－ RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值〞。

简称“1931 CIE－RGB系统标准观察者〞。

光谱三刺激值分别用、和表示〔二〕1931 CIE－XYZ系统1931 CIE－RGB 系统可以用来标定颜色和进行色度计算。

色彩学CIE色度系统

0.8
0.8
色度图可用来表示所有颜色的色度特性。色度图中心为白点（非彩色点），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，越接近色度图中心（白点），颜色的饱和度越低。围绕色度图中心不同的角度，颜色的色调不同。
颜色光谱由来
CIE1931标准色度观察者的数据适用于2°视场的中央视觉观察条件(视场范围1°-4°)，以此代表人的平均颜色视觉特性。
二、光谱三刺激值
匹配等能光谱色的三原色数量。用符号ｒ，ｇ，ｂ表示。
三、色度坐标和色度图
三原色各自在R+G+B总量中的相对比例叫做色度坐标，用符号r，g，b来表示。
色度坐标与三刺激值的关系如下：
r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B) b=B/(R+G+B)=1-r-g
以色度坐标r，g表示的平面图称为色度图。
2.2 CIE标准色度系统
现代色度学采用CIE所规定的一系列颜色测量原理、条件、数据和计算方法，称为CIE标准色度系统。这一色度系统以两组基本颜色视觉实验数据为基础：
•CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值 1°-4°视场
•CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值大于4°视场
2.2.1 CIE1931-RGB系统
１、选择三原色： 700nm(R)、546.1nm(G)、２、43确5.定8n三m原(B色) 单位：
将相加匹配出等能白光(E光源)时三原色各自的数量定为三原色的单位。即从色彩角度，三原色等量（R=G=B=1)混合得到白光。
白光色度
颜色视觉特性
2°视场下用上述选定三原色匹配等能光谱色的R、G、B三刺激值，用 r, g, b 来表示。光谱三刺激值曲线如图。这一组函数叫做“CIE1931-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值”，简称 “CIE1931-RGB系统标准色度观察者”。以此来代表人眼2°视场的平均颜色视觉

第三章 CIE色度学体系

第三章 CIE色度学体系
3.1.1 颜色匹配实验
把两种颜色调节到视觉上相同或相等的过程叫作颜色匹配颜色匹配实验红、绿、蓝三原色
第三章 CIE色度学体系
3.1.2 三刺激值和颜色匹配方程
• 在颜色匹配中，用于混合产生各种颜色的三种基本颜色叫做三原色。如红、绿、蓝（R、G、B）。 • 当与待测色达到色匹配时所需要的三原色的数量，称为三刺激值。也用R、G、B 表示。
但视场再进一步增大颜色匹配精度的提高就不大第三章cie色度学体系42三刺激值x1010相当于红绿蓝的含量第三章cie色度学体系43第三章cie色度学体系y104410标准观察者10标准观察者第三章cie色度学体系45在色度测量与计算中要根据观察视场的大小选择cie1931或cie1964标准色度观察者数据光谱三刺激值来代表人眼的平均颜色视觉特第三章cie色度学体系46cie定量描述颜色的思路三刺激值xyz色品坐标xy唯一地确定了颜色的三个属性但不唯一对应物体的光谱性能
第三章 CIE色度学体系
3.2.2 CIE1931标准色度系统 • 选择三个假想三原色X、Y、Z • 对CIE1931RGB系统进行数学变换 • 使X、Y、Z三点形成的三角形完全包围光谱轨迹 • 方法建立三条直线方程，求交点以确定X、 Y、Z三点
第三章 CIE色度学体系
光谱轨迹
XYZ 的确定
4）连接400 nm与700 nm光谱坐标点的直线不是光谱色，称为紫红线 5）从540 nm到700 nm 的光谱轨迹位于 x+y=1的直线上
0 . 9399 r 4 . 5306 g 0 . 0601 0
第三章 CIE色度学体系
X-Y直线：
r 0 . 99 g 1 0

CIE标准色度学系统

20
G B
21
22
23
24
25
x-y色度图
26
CIE XYZ系统
色坐标:只要求颜色光的色度,不要求光通量,对X,Y,Z知道其相对
值就可以.
x= X/(X+Y+Z)
y= Y/(X+Y+Z)
z= Z(X+Y+Z)
其中,x,y,z仅表示颜色光色度的新的量称为色坐标.
x+y+z=1
只要知道色度坐标中的两个值如x 和 y,就可以得出第三个值.
一。CIE 色度学系统
1
1。RGB系统 1。1 基色量和三刺激值 1。2 色度坐标 1。3 配色函数 2。XYZ系统 2。1 1931 CIE-XYZ系统三原色的确定 2。2 RGB系统向XYZ系统得变换 2。3 x-y色度图 2。4 XYZ系统的配色函数 3。CIE均匀颜色空间 3。1 CIE 1960均匀色度标尺图 3。2 CIE 1964均匀颜色空间 3。3 CIE 1976均匀颜色空间
34
主波长和颜色纯度
35
36
37
38
39
CIE 1931系统的光谱三刺激值
40
41
一。3。CIE均匀颜色空间
42
CIE 1960均匀色度标尺图
43
Macadam椭圆
44
➢ 色度容差(色度宽容量)
色度坐标容许一定的容差表示最小可辨色差, 表示为围绕色坐标的一个MacAdam椭圆. 把人眼能分辨的最小色差单位称为SDCM,则色度容差一般不得大于5 SDCM.
45
46
47
Macadam椭圆
48
CIE 1960 UCS色度均匀标尺

CIE基本色度学分析[1][1].doc--2

CIE基本色度学分析通常，取光通量为1光瓦的红基色光为基准，于是要配出白光，就需要4.5907光瓦的绿光和0.0601光瓦的蓝光，而白光的光通量则为Φw =1 + 4.5907 + 0.0601=5.6508光瓦为简化计算，使用了三基色单位制，记作[R]、[G]、[B]，它规定白光是由各为1个单位的三基色光组成，即MW = 1[R] + 1[G] + 1[b]符号M的含义是“可由…混合配出”。

由此可知，=1个单位[R]=1光瓦(红基色光)1个单位[G]=4.5907光瓦(绿基色光)1个单位[B]=O.0601光瓦(蓝基色光)选定上述单位以后，对于任意给出的彩色光C，其配色方程可写成C=r1[R] + g1[G] + b1[B]该色的光通量为Φc=(r1+4.5907g1+0.0601b1)光瓦=680(r1+4.5907g1+0.0601b1)流明其中，r1、g1、b1为三个色系数。

在只考虑色光色度时，起决定作用的是r1、g1、b1的相对比例，而不是其数值大小，于是可进一步规格化。

令m = r1 + g1 + b1r = r1/mg = g1/mb = b1/m显然，r+g+b=1式中，m称为色模，它代表某彩色光所含三基色单位的总量。

r、g、b称为RGB 制的色度座标或相对色系数，它们分别表示：当规定所用三基色单位总量为1 时，为配出某种给定色度的色光所需的[R]、[G]、[B]数值。

这样，C=m{r[R]+g[G]+b[B]}。

除了数学表达式以外，描述色彩的还有色度图，色度图能把选定的三基色与它们混合后得到的各种彩色之间的关系简单而方便地描述出来。

图1 表示一个以三基色顶点的等边三角形。

三角形内任意一点P到三边的距离分别为r、g、b。

若规定顶点到对应边的垂线长度为1，则不难证明关系r+g+b=1成立，因此r、 g、b就是这一色三角形的色度座标。

显然，白色色度对应于色三角形的重心，记为W，因为该点r=1/3，g=1/3，b=1/3 沿RG边表示由红色和绿色合成的彩色，此边的正中点为黄色，其色度座标为r=1/2, g=1/2, b=0.橙色在黄色与红色之间(r=3/4，g=1/4，b=O)。

基本色度学及相关

类型
照明体
标准 F1 F2 F3 F4 F5 F6
宽带 F7 F8 F9
三窄带 F10 F11 F12
F照明体
色度坐标
x
y
0.3131
0.3371
0.3721
0.3751
0.4091
0.3941
0.4402
0.4031
0.3138
0.3452
0.3779
0.3882
0.3129
0.3292
0.3458
（一）RGB与XYZ的计算方法
某一光源的光谱功率分布函数 S
光谱三刺激值与波长的关系函数 r g b
在某一波长λ的三刺激值为 r g b
dr KS r d
有：
dg KS gd
db KS b d
在可见光谱范围内进行积分，即得到该光源的三刺激值：
0.3586
0.3741
பைடு நூலகம்
0.3727
0.3458
0.3588
0.3805
0.3769
0.4370
0.4042
相关色温 K
6430 4230 3450 2940 6350 4150 6500 5000 4150 5000 4000 3000
二、标准色度观察者
红
绿蓝
黑色隔板
2º
白背景
观测角限制屏
如图， M和O
分别为样品颜色（M）和 CIE光源C的
色度点，连接
两色度点，其
直线的延长线
与光谱轨迹相交与519.4nm 处，519.4nm 就是样品M的主波长。
不是所有的颜色样品都有主波长。
在色度图上光谱两端与光源色度点形成的三角形区域（紫色区）内的颜色，如图中的N点，就没有主波长。

第二章CIE标准色度系统1

127502780003173927670028074301411602第二节cie标准色度系统040812162428215105cie1931xyz标准色度系统使用假象三原色将光谱三刺激值转换变为xyz系统的光谱三刺激值称为cie1931标准色度观察者光谱刺激值这样新建立的色度系统称为cie1931xyz系统假象三原色标准照明体标准色度观察者光谱刺激值物体色的xyz色度值计算光源色的xyz色度值计算xy色品图第二节cie标准色度系统40050045055060065070020051015波长nm第二节cie标准色度系统第二节cie标准色度系统第一步求色品坐标暗视觉明视觉507nm555nm波长nm第二步求光谱三刺激值其中规定第二节cie标准色度系统波长380000140000000065390000420000100201500000490323002720510000930503001582520006330710000782530016550862000422780000000000000000xyz标准观察者光谱三刺激值波长380000003000001000117390000010000004000359500007173008536004776510008901012860002698520009264017468001221530007101020317000549780000000000000000000rgb系统标准观察者第二节cie标准色度系统第二节cie标准色度系统波长nm38001770822390017200040823500000805380453510001307500235520007408330091530015408050039波长nm380000140000000065390000420000100201500000490323002720510000930503001582520006330710000782530016550862000422780000000000000000标准观察者光谱三刺激值光谱色的色品坐标第二节cie标准色度系统380470480490500510515520530540550560570580590600610620780c光源0102030405060708090102030405060708光谱轨迹光谱色色品坐标点的连线第二节cie标准

CIE色度图

CIE色度图CIE-RGB系统标准三原色匹配任意颜色的光谱三刺激值曲线。

曲线中的一部分500μm附近的r 三刺激值是负数，这当然不能否定将红、绿、蓝三色混合可以得到其他颜色，但它确实表明一些颜色不能够仅仅通过将三原色混合来得到而在普通的CRT上显示。

图例：CIE-XYZ系统由于实际上不存在负的光强，1931年CIE规定了3种假想的标准原色X(红)、Y(绿)、Z(蓝)构造了CIE-XYZ系统，以便使能够得到的颜色匹配函数的三刺激值都是正值：C=xX+yY+zZ图例：三刺激空间和色度图所有颜色向量组成了x>0、y>0和z>0的三维空间第一象限锥体取一个截面x+y+z＝1该截面与三个坐标平面的交线构成一个等边三角形，每一个颜色向量与该平面都有一个交点，每一个点代表一个颜色，它的空间坐标(x,y,z)表示为该颜色在标准原色下的三刺激值，称为色度值图例：CIE色度图CIE色度图的翼形轮廓线代表所有可见光波长的轨迹，即可见光谱曲线。

沿线的数字表示该位置的可见光的主波长。

中央的C对应于近似太阳光的标准白光，C点接近于但不等于x=y=z=1/3的点。

红色区域位于图的右下角，绿色区域在图的顶端，蓝色区域在图的左下角，连接光谱轨迹两端点的直线称为紫色线。

用途得到光谱色的互补色，只要从该颜色点过C点作一条直线，求其与对侧光谱曲线的交点，即可得到补色的波长。

D的补色为E。

确定所选颜色的主波长和纯度。

颜色A的主波长，从标准白光点C过A作直线与光谱曲线相交于B（A与B在C的同侧），这样颜色A可以表示为纯色光B和白光C的混合，B就定义了颜色A的主波长。

定义一个颜色域。

通过调整混合比例，任意两种颜色：I和J加在一起能够产生它们连线上的颜色再加入第三种颜色K，就产生三者（I、J和K）构成的三角形区域的颜色。

应用限制色度图的形状表明，没有一个3个顶点均在可见光翼形区的三角形可以完全覆盖该区域。

因此，可见的红、绿、蓝三种颜色不能通过加法混合来匹配所有的颜色。

cie色彩标准

cie色彩标准摘要：1.CIE色彩标准的概述2.CIE色彩空间的构成3.CIE色彩标准的应用领域4.CIE色彩标准在我国的发展和现状5.CIE色彩标准的发展趋势和展望正文：色彩是人们日常生活中不可或缺的一部分，它在我们的生活中起着丰富和点缀的作用。

然而，在科学技术、工业生产和美术设计等领域，对色彩的标准化表达和量化描述就显得尤为重要。

于是，CIE（国际照明委员会）色彩标准应运而生。

CIE色彩标准是基于对光源和物体颜色的大量研究的基础上建立起来的。

它主要包括两个方面：CIE色彩空间和CIE色度坐标。

CIE色彩空间是一个三维空间，它通过色度坐标X、Y、Z来描述颜色。

X、Y、Z分别代表颜色的亮度、色调和饱和度。

在CIE色彩空间中，所有的颜色都可以用一个坐标点来表示，从而实现了对颜色的精确描述。

CIE色彩标准广泛应用于各个领域，如照明、显示技术、图像处理、色彩测量等。

在照明领域，CIE色彩标准帮助我们更好地理解和调控光源的色温和亮度，以达到最佳的照明效果。

在显示技术领域，CIE色彩标准有助于提高显示设备的色彩还原能力和画面质量。

在图像处理领域，CIE色彩标准为图像的色彩调整和色彩管理提供了重要的依据。

在我国，CIE色彩标准的发展和应用也取得了显著的成果。

我国科研人员积极参与国际照明委员会的工作，推动CIE色彩标准的不断完善。

同时，CIE 色彩标准在我国的各个领域得到了广泛应用，如电视、计算机、手机等消费电子产品，以及建筑、交通、包装等产业。

展望未来，随着科技的进步和人类对美的追求，CIE色彩标准将继续发展。

新的色彩测量方法、色彩计算理论和应用技术将不断涌现。

此外，智能化、个性化和绿色环保将成为CIE色彩标准的发展趋势。

在此背景下，我国应加大CIE色彩标准的研发和推广力度，以适应时代发展的需求。

总之，CIE色彩标准作为色彩表达和描述的基石，在我国的发展和应用具有重要意义。

了解和研究CIE色彩标准，不仅有助于提高我们的生活品质，还有助于推动我国相关产业的发展。