现代色度学-第二章 CIE标准色度系统part1

第二章CIE标准色度系统

(CIE calorimetric system)

Three Parties in Colorimetry

物体（Objects ）

–观察模式（Viewing geometries ） 观察者（Observers ）

–标准观察者（Standard observers ） 照明（Illuminants ）–光源（Light sources ）

黑体辐射（Black-body radiators ）CIE 照明（CIE illuminants

）

图1-9. 人眼知觉颜色三要素：光源、物体、人眼(及大脑)

图1-10. 视觉知觉颜色过程

∫=λλλd E L L )()(∫=λλλd E M M )()(∫=λ

λλd E S S )()(（1-1）

人眼三种类型的锥细胞，每一种锥细胞吸收光后，将入射到它上面的所有波长的光谱融合编码成三种信号L 、M 、S ，分别对应每个锥细胞吸收光的数量。这一过程也成为所有颜色测量及辐射探测器的设计原理。

其中E (λ)是入射光谱，L (λ)、M (λ)、S(λ)分别是L 、M 、S 锥细胞光谱响应。

Color

当我们使用颜色时，需要一个标准

目录（6课时）

2.1 前言

2.2 颜色匹配实验（CIE Color Matching Experiment）2.3 CIE 1931-RGB

2.4 CIE 1931-XYZ （2°视场XYZ）

2.5 CIE 1964 补充标准色度系统（10°视场X

10Y

10

Z

10

）

2.6 CIE 标准照明体和标准光源

2.7 均匀色空间(uniform color space)

2.7.1 亮度与明度

2.7.2 颜色分辨力

2.7.3 CIE 1960 UCS均匀色空间

2.7.4 CIE 1964W*U*V*均匀色空间及色差公式

2.7.5 CIE 1976L*u*v*均匀色空间及色差公式

2.7.6 CIE 1976L*a*b*均匀色空间及色差公式

2.7.7 其它色差公式(Colour difference formula) 研究题目

λ

物体的颜色。物体颜色

按照混色原理，选择三个单色光后，对所有的颜色(即不同的光谱)都进行混色实验，就可以得出任何颜色光的混合比例，也就是说，用这三个比例系数可以描述颜色了。

9选择三种红、绿、蓝单色光（R ）、（G ）、（B ），称三原色光；9视觉匹配(称为颜色匹配实验)有限个整数波长的光，原理如下:

解决方案及原理

问题是，实验混合出所有可能的色光是无法实现的。

λ

……

700

700

∆⋅=⋅=

∑∫C d C C λλ

9

不同，匹配系数不同！如图2-2。9

2.2颜色匹配实验

（CIE Color Matching Experiment）

通过改变参加混合各色的量，是混合色与指定

色在视觉上相一致的过程，称之为颜色匹配。

(A) 颜色转盘法：利用改变R、G、B三扇形面积调整色调、饱和度；改变黑色扇形面积调明度。

图2-4. 匹配实验-转盘法

(B)色光混合匹配实验：

配色时，调节R、G、B三

色的光强度，直到混合

色与指定色C相一致。

图2-5. 匹配实验-色光混合

图2-6. 匹配实验-色光混合

2.3 CIE 1931 RGB

CIE。为了能够得到一致的度量，国际照明委员会（International Commission on Illumination-Comission Internationale de l’Eclairage-简称CIE）规定了一套标准色度系

统，称为CIE标准色度系统(CIE calorimetric system)。

CIE Standard

•Human perception based standard (1931), established with color matching experiment

•Standard observer: a composite of a group of 15 to 20people

The

9The CIE standard observer resulted from experiments

匹配实验步骤：

色度学系统使用：

：4.5907：0.0601

补充：光度学

辐照度(Radiosity)是指照射在样品上的光的能量，单位

W/m2，例如太阳辐照度G≥700w/m2。光谱辐照度是光谱辐射计量中最基本的参数，是研究各种辐射源及光电探测器特性的重要依据。

光亮度在数值上等于光源的单位面积向法线方向单位立体角发射出去的光通量。单位：cd/m2（candela/平方米）

3）三刺激值图2-8.光谱三刺激值曲线(或颜色匹配函数))(b λ)(g λr

4) “光谱三刺激值”出现负值。颜色匹配采用右图。

CIE Color Standard：RGB Color Matching Functions

图2-9.CIE RGB颜色匹配函数

RGB Color Matching Functions

5)

6)

•当被测物体是自发光体时，

•被测物体是非发光体时，透明体和不透明体的颜色刺激函数分别为：