07-CIE 1931 XYZ标准色度学系统
1931CIE-XYZ
二、1931CIE-XYZ標準色度系統所謂1931CIE-XYZ系統，就是在RGB系統的基礎上，用數學方法，選用三個理想的原色來代替實際的三原色，從而將CIE-RGB系統中的光譜三刺激值和色度坐標r、g、b均變為正值。
（一）、CIE-RGB系統與CIE-XYZ系統的轉換關係選擇三個理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表紅原色,Y代表綠原色,Z代表藍原色,這三個原色不是物理上的真實色，而是虛構的假想色。
它們在圖5-27中的色度坐標分別為：從圖5-27中可以看到由XYZ形成的虛線三角形將整個光譜軌跡包含在內。
因此整個光譜色變成了以XYZ三角形作為色域的域內色。
在XYZ系統中所得到的光譜三刺激值、、、和色度坐標x、y、z將完全變成正值。
經數學變換，兩組顏色空間的三刺激值有以下關係：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B兩組顏色空間色度坐標的相互轉換關係為：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）這就是我們通常用來進行變換的關係式，所以，只要知道某一顏色的色度坐標r、g、b，即可以求出它們在新設想的三原色XYZ顏色空間的的色度坐標x、y、z。
通過式（5-9）的變換，對光譜色或一切自然界的色彩而言，變換後的色度坐標均為正值，而且等能白光的色度坐標仍然是（0.33，0.33），沒有改變。
表5-3是由CIE-RGB系統按表5-2中的數據，由式（5-9）計算的結果。
從表5-3中可以看到所有光譜色度坐標x(l)，y(l)，z(l)的數值均為正值。
CIE 1931色度图
CIE开放分类：颜色、国际组织CIE（国际发光照明委员会）：原文为Commission Internationale deL'Eclairage（法）或International Commission on Illumination（英）。
这个委员会创建的目的是要建立一套界定和测量色彩的技术标准。
可回溯到1930年，CIE标准一直沿用到数字视频时代，其中包括白光标准（D65）和阴极射线管（CRT）内表面红、绿、蓝三种磷光理论上的理想颜色。
CIE的总部位于奥地利维也纳。
CIE颜色系统颜色是一门很复杂的学科，它涉及到物理学、生物学、心理学和材料学等多种学科。
颜色是人的大脑对物体的一种主观感觉，用数学方法来描述这种感觉是一件很困难的事。
现在已经有很多有关颜色的理论、测量技术和颜色标准，但是到目前为止，似乎还没有一种人类感知颜色的理论被普遍接受。
RGB模型采用物理三基色，其物理意义很清楚，但它是一种与设备相关的颜色模型。
每一种设备(包括人眼和现在使用的扫描仪、监视器和打印机等)使用RGB模型时都有不太相同的定义，尽管各自都工作很圆满，而且很直观，但不能相互通用。
1）简介为了从基色出发定义一种与设备无关的颜色模型，1931年9月国际照明委员会在英国的剑桥市召开了具有历史意义的大会。
CIE的颜色科学家们企图在RGB模型基础上，用数学的方法从真实的基色推导出理论的三基色，创建一个新的颜色系统，使颜料、染料和印刷等工业能够明确指定产品的颜色。
会议所取得的主要成果包含：定义了标准观察者(Standard Observer)标准：普通人眼对颜色的响应。
该标准采用想象的X,λ Y和Z三种基色，用颜色匹配函数(color-matching function)表示。
颜色匹配实验使用2°的视野(field of view)；定义了标准光源(Standard Illuminants)：用于比较颜色的光源规范；λ定义了CIE XYZ基色系统：与RGB相关的想象的基色系统，但更适用于颜色的计算；λ定义了CIE xyY颜色空间：一个由XYZ导出的颜色空间，它把与颜色属性相关的x和y从与λ明度属性相关的亮度Y中分离开；定义了CIE色度图(CIE chromaticity diagram)：容易看到颜色之间关系的一种图。
1931CIE-XYZ标准色度系统
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：r g bX 1.275 -0.278 0.003Y -1.739 2.767 -0.028Z -0.743 0.141 1.602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+1.200b）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。
1931 C.I.E XYZ色域坐标图1931 C.I.E XYZ色域坐标图
敬赠
中国影音集成科技展
China Audio&Video Integration Technology Expo (CIT)2011 1931 C.I.E XYZ 色域坐标图是CIE(国际照明委员会)所制定的色彩标准中的关键部分，是视频调校工程师、视频爱好者与发烧友、家庭影院设计工程师等专业人员必不可少的视频调校参考工具。
通过1931 C.I.E XYZ 色域坐标图，就能够掌握显示设备色温坐标点的精确位置，了解显示设备的色彩范围，进而对显示设备作准确细致的调整，获得最理想的色彩表现。
以下更附带包括NTSC、EBU、SMPTE-C 以及ITU-R.709国际色域标准的参照表，让大家能够及时参照显示设备的色彩表现是否达到了国际标准，
更好地掌握显示设备性能表现。
附国际色域标准参照表
显示设备调校必备工具。
[整理]1931CIE-XYZ标准色度系统
![[整理]1931CIE-XYZ标准色度系统](https://img.taocdn.com/s3/m/f043e27b0b4e767f5acfce79.png)
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。
07-CIE 1931 XYZ标准色度学系统解析
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
∵ CIE 1931 RGB系统中(R)、(G)、(B)三原色的相 对亮度关系是1.0000:4.590:0.0601
∴某颜色C的亮度方程为：
Yc ＝ r + 4.5907g + 0.0601b 又∵ 若此颜色在无亮度曲线上，则Yc＝0 即 r + 4.5907g + 0.0601b＝0，并且r+g+b=1 ∴0.9399r + 4.5306g + 0.0601=0 即为XZ无亮度线的方程
7.2.2 CIE1931 Yxy数字表色方法 由物体三刺激值计算Yxy的公式为：
Y Y X x X Y Z Y y X Y Z
由Yxy计算物体三刺激值 ：
x X y Y Y Y 1 x y Z Y y
7.3 CIE 1964 XYZ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。
第七章 CIE1931XYZ标准色度系统
第七章 CIE1931XYZ标准色度系统
为什么要建立CGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
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 r ( ) 、g ( )、b( ) 和色度坐标r、g、 b均变为正值。
1931CIE-XYZ标准色度系统
第四节CIE 标准色度学系统一、CIE1931RGB真实三原色表色系统颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。
图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、%f^G、蓝B三原色光,下方为待配色光C,三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。
人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2。
左右，被分成两部分。
图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。
在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。
待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。
不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R ( R) +G (G) +B (B) (5-1 )式中C表示待配色光；(R)、( G)、( B)代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G B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；“ o”表示视觉上相等，即颜色匹配。
图5-24颜色匹配实验(二)、三原色的单位量国际照明委员会(CIE)规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm> 546.1nm、435.8nm,在颜色匹配实验中，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CIE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，但CIE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、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即( R) + (G) + (B) = (W。
(三)、CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。
07-CIE 1931 XYZ标准色度学系统
为了避免CIE 1931 RGB系统中光谱三刺激值和色度坐标出现负 为了避免 系统中光谱三刺激值和色度坐标出现负 就必须在（ ） ） ）三原色的基础上另外选择三原色， 值，就必须在（R）（G）（B）三原色的基础上另外选择三原色， 由新的三原色所形成的三角形色度图能够包含整个光谱轨迹 …… 光谱轨迹540nm～700nm在CIE RGB色度图上基本上是一段直 ～ 光谱轨迹 在 色度图上基本上是一段直 用这直线上两个颜色混合,可以得到两个颜色之间的各种光谱 线,用这直线上两个颜色混合 可以得到两个颜色之间的各种光谱 用这直线上两个颜色混合 色……. 规定（ ） 规定（X）和（Z）的亮度为 ，XZ线视为无亮度线 …… ）的亮度为0， 线视为无亮度线
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 CIE-RGB 谱三刺激值 r ( λ ) 、g ( λ ) 、b ( λ ) 和色度坐标r、g、 b均变为正值。
7.1 CIE 1931 RGB系统向 系统向CIE 系统向 1931 XYZ系统的转换 系统的转换
x X = •Y y Y = Y 1− x − y Z = •Y y
7.3 CIE 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。
1931CIE-XYZ标准色度系统
第四节 CIE标准色度学系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。
图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。
人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。
图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。
在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。
待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。
不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B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；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。
图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，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CIE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，但CIE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、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。
（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。
1931CIE-XYZ标准色度系统
第四节CIE标准色度学系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。
图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。
人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。
图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。
在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。
待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。
不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B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；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。
图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，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CIE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，但CIE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、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。
（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。
CIE 1931色度图
CIE开放分类：颜色、国际组织CIE（国际发光照明委员会）：原文为Commission Internationale deL'Eclairage（法）或International Commission on Illumination（英）。
这个委员会创建的目的是要建立一套界定和测量色彩的技术标准。
可回溯到1930年，CIE标准一直沿用到数字视频时代，其中包括白光标准（D65）和阴极射线管（CRT）内表面红、绿、蓝三种磷光理论上的理想颜色。
CIE的总部位于奥地利维也纳。
CIE颜色系统颜色是一门很复杂的学科，它涉及到物理学、生物学、心理学和材料学等多种学科。
颜色是人的大脑对物体的一种主观感觉，用数学方法来描述这种感觉是一件很困难的事。
现在已经有很多有关颜色的理论、测量技术和颜色标准，但是到目前为止，似乎还没有一种人类感知颜色的理论被普遍接受。
RGB模型采用物理三基色，其物理意义很清楚，但它是一种与设备相关的颜色模型。
每一种设备(包括人眼和现在使用的扫描仪、监视器和打印机等)使用RGB模型时都有不太相同的定义，尽管各自都工作很圆满，而且很直观，但不能相互通用。
1）简介为了从基色出发定义一种与设备无关的颜色模型，1931年9月国际照明委员会在英国的剑桥市召开了具有历史意义的大会。
CIE的颜色科学家们企图在RGB模型基础上，用数学的方法从真实的基色推导出理论的三基色，创建一个新的颜色系统，使颜料、染料和印刷等工业能够明确指定产品的颜色。
会议所取得的主要成果包含：定义了标准观察者(Standard Observer)标准：普通人眼对颜色的响应。
该标准采用想象的X,λ Y和Z三种基色，用颜色匹配函数(color-matching function)表示。
颜色匹配实验使用2°的视野(field of view)；定义了标准光源(Standard Illuminants)：用于比较颜色的光源规范；λ定义了CIE XYZ基色系统：与RGB相关的想象的基色系统，但更适用于颜色的计算；λ定义了CIE xyY颜色空间：一个由XYZ导出的颜色空间，它把与颜色属性相关的x和y从与λ明度属性相关的亮度Y中分离开；定义了CIE色度图(CIE chromaticity diagram)：容易看到颜色之间关系的一种图。
1931CIE-XYZ标准色度系统
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：r g bX 1.275 -0.278 0.003Y -1.739 2.767 -0.028Z -0.743 0.141 1.602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+1.200b）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。
1931CIE-XYZ标准色度系统
第四节CIE标准色度学系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。
图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。
人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。
图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。
在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。
待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。
不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B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；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。
图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，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CIE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，但CIE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、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。
（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。
1931CIEXYZ标准色度系统
1931CIE-XYZ标准色度系统所谓1931CIE-XY二杀先就是在RG吕系统的基础上•用数学方法.选用三个理想的原色来代替实际的匕总系统屮的光谱三剌激值和色度坐标“ s三原色.从而将CIE-RGBb均变为正值。
CIE-RGB系统与CIE-XY2系统的转换关系(一〉、这三个原色不,2代表盔廉色,X选择三个理想的原色(三剌激值)X、Y. 2.代表红原色,Y代表绿原色是物理上的真实色.而是虚构的假想色。
它们在图5-27中的色度坐标分别为：b g r0. 003 X -0. 278 1. 275-0. 028 Y -1. 739 2. 767 1.602-0. 7130. 141形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包育在内，因此整个光谱色变成了以中可以看到由XY7从图5-272W 尹(X)X0)、…利咆度坐标心丫二.角形作为色域的域内色•在XY三系统中所得到的光谱三剌激值.厂：:将完全变成正值，经数学变换.两组颜色空间的三剌激值有以下关系：X=0. 490R-O. 31(X^0. 200BY=0.177R-H). 812G+0.011B .......................................... (5-S )Z= 0.010G-0. 990B曲组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x= (0. 190x-0. 310g-0. 200b) / (0. 667r^l. 132g-l. 200b)y= (0. 117r-0. 812g40. 010b ) / (0. 667r+l. 132^1. 200b) .................................................. (5-9)z= (0. OOOr-O. 010g-0. 990b) / (0. 667r^l. 132g-l. 200b)这就是我们通常用來进行变换的关系式.所以.只耍知道某一颜色的色度坐标门s b.即可以求出它们在新设想的三原色XY2颜色空间的的色度坐标m y. s通过式(5-9)的变换•对光谱色或一切口然界的色彩而言.变换后的色度坐标均为正值.而且等能口光的色度坐标仍然是(0.33. 0.33).没有改变。
1931CIE-XYZ标准色度系统
1931CIE-XYZ标准⾊度系统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。
颜色基础知识——CIE 1931色度坐标图
CIE 1931色度坐标介绍1. 意义图中的颜色，包括了自然所能得到的颜色。
这是个二维平面空间图，由x-y直角标系统构成的平面。
为了适应人们习惯于在平面坐标系中讨论变量关系，而设计出来的。
在设计出该图的过程中，经过许多数学上的变换和演算。
此图的意义和作用，可以总结成两句话：（1）表示颜色视觉的基本规律。
（2）表示颜色混合与分解的一般规律。
2. 坐标系——x ，y直角坐标系。
x——表示与红色有关的相对量值。
y——表示与绿色有关的相对量值。
z——表示与蓝色有关的相对量值。
并且z=1-(x+y)3. 形状与外形轮廓线形状——舌形，有时候也称“舌形曲线”图。
由舌形外围曲线和底部直线包围起来的闭合区域。
舌形外围曲线——是全部可见光单色光颜色轨迹线，每一点代表某个波长单色光的颜色，波长从390nm到760nm。
在曲线的旁边。
标注了一些特征颜色点的对应波长。
例如图中510nm——520nm——530nm等。
底部直线——连接390nm点到760nm点构成的直线，此线称为紫红线。
4. 色彩这是一个彩色图，区域内的色彩，包括了一切物理上能实现的颜色。
很遗憾的是，很难得真正标准的这种资料，经常由于转印而失真。
5. 应用价值——颜色的定量表示。
用（x，y）的坐标值来表示颜色。
白色应该包含在“颜色”这个概念范围内。
6. 若干个特征点的意义（1）E点—等能白光点的坐标点E点是以三种基色光，以相同的刺激光能量混合而成的。
但三者的光通量并不相等。
E点的CCT=5400K。
（2）A点—CIE规定一种标准白光光源的色度坐标点这是一种纯钨丝灯，色温值CCT=2856。
（3）B点—CIE规定的一种标准光源坐标点B点的CCT=4874K，代表直射日光。
（4）C点—CIE确认的一种标准日光光源坐标点（昼光）C点的CCT=6774K。
（5）D点—有时候也标为D光源称为典型日光，或重组日光;CCT=6500K。
7. 三条特殊线（1）黑体色温轨迹线：在舌形曲线的中部，跨过白色区，有一条向下弯的曲线，这就是黑体色温轨迹线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
z ( ) 、
、
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
规定函数 即
y ( )
与明视觉光谱光效率函V(λ)一致，
Байду номын сангаас
y ( ) V( )
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
7.2.1 CIE 1931 XYZ色度图
光谱轨迹540～700nm这一
段，在颜色三角形上的坐标 是x+y=1，这是一条与XY便 重合的直线。它表明，在这 段光谱范围内的任何光谱色， 都可以通过540nm和700nm 这两种色光以适当的比例混 合而成；
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.3 CIE 1964 XYZ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。
7.4 物体(印品)色三刺激值XYZ的计算
7.4.1光源的光谱相对能量分布
光源的相对光谱能量分布，决定了光源的颜 色特性。也就是说，光源的颜色特性，取决 于在发出的光线中，不同波长上的相对能量 比例，而与光谱密度的绝对值无关。绝对值 的大小只反映光的强弱，不会引起光源颜色 的变化。
7.4 物体(印品)色三刺激值XYZ的计算
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
∵ CIE 1931 RGB系统中(R)、(G)、(B)三原色的相 对亮度关系是1.0000:4.590:0.0601
∴某颜色C的亮度方程为：
Yc ＝ r + 4.5907g + 0.0601b 又∵ 若此颜色在无亮度曲线上，则Yc＝0 即 r + 4.5907g + 0.0601b＝0，并且r+g+b=1 ∴0.9399r + 4.5306g + 0.0601=0 即为XZ无亮度线的方程
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
三角形除零亮度线以外的另外两边：选取700nm 和540nm两点作为直线上的两点，求得直线方程 为：
r+0.99g-1=0
另取一条与光谱轨迹波长503nm点相靠近的直线， 这条直线的方程是 1.45r + 0.55g + 1=0
7.2.1 CIE 1931 XYZ色度图
光谱轨迹380nm～540nm这 一段是曲线，在此范围内两 种颜色的色光混合，不能够 获得两者之间位于光谱轨迹 上的颜色，而只能获得光谱
轨迹所包含的的面积只内的
混合色；
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.2.1 CIE 1931 XYZ色度图
7.2.1 CIE 1931 XYZ色度图
任何颜色在色度图中都占有 一个确定的位置；
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.2.1 CIE 1931 XYZ色度图
靠近补充末端700～770nm 的光谱波段范围具有一个恒
定的色度值 ；
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.2.2 CIE1931 Yxy数字表色方法 所以若要唯一地确定 某颜色，还必须指出 其亮度特征，也即是 Y的大小。我们知道 光反射率ρ= 物体表 面的亮度/入射光源的 亮度=Y/Y0
所以亮度因数
Y=100ρ
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.2.1 CIE 1931 XYZ色度图
颜色三角形中心E处是
等能白光，又三原色各 1/3产生，其色度坐标为： x=0.33，y=0.33， z=0.33。C点的CIE标准 光源C的色度坐标点；
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
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
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
1931 CIE-XYZ 系统中，用于匹配光谱 三刺激值的(X)、(Y)、(Z)的数量，称为
“CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值”，
也叫做“CIEl931标准色度观察者颜色匹配函 数”，简称“CIE标准色度观察者”或“颜色 匹配函数” ，在物体色色度值的计算中代表
分光辐射度计原理图
7.4 物体(印品)色三刺激值XYZ的计算
7.4.1光源的光谱相对能量分布
光谱密度：在以波长λ为中心的微小波长范围内 的辐射能与该波长的宽度之比。
e ( ) de / d
光谱密度表示了单位波长区间内辐射能的大小。通常 光源中不同波长色光的辐射能是随波长的变化而变化 的，因此，光谱密度是波长的函数。光谱密度与波长 之间的函数关系称为光谱分布。
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
以上三条直线相交，就得到X、Y、Z三点，这 三点在CIE RGB色度图中的坐标是：
r g b
X
Y Z
1.275
-1.739 -0.743
-0.278
2.767 0.141
0.003
-0.028 1.602
X、Y、Z即为理想三原色
X 10 x10 X 10 Y10 Z 10 Y10 y10 X 10 Y10 Z 10 Z 10 z10 X 10 Y10 Z 10
且有：x10+y10+z10＝1
7.4 物体(印品)色三刺激值XYZ的计算
7.4.1光源的光谱相对能量分布
增加两种颜色的色光的 波长间隔，直到这两种
色光相混合显示出无色
相的白光，则称这两种 颜色为互补色。
7.2 CIE 1931 XYZ色度图与Yxy 数字表色方法
7.2.2 CIE1931 Yxy数字表色方法 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 规定颜色的亮度， 不能够唯一地确定 一个颜色
第七章 CIE1931XYZ标准色度系统
第七章 CIE1931XYZ标准色度系统
为什么要建立CIE1931XYZ标准色度系统？
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
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 r ( ) 、g ( ) 、b( ) 和色度坐标r、g、 b均变为正值。
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
CIE 1931 XYZ系统和CIE 1931 RGB系统的 色度坐标的转换关系为
0.490r( ) + 0.310g( ) + 0.200b( ) x( ) 0.667r( ) + 1.132g( ) + 1.200b( ) 0.177r( ) + 0.812g( ) + 0.010b( ) y( ) 0.667r( ) + 1.132g( ) + 1.200b( ) 0.000r( ) + 0.010g( ) + 0.990b( ) z ( ) 0.667r( ) + 1.132g( ) + 1.200b( )
光谱色度坐标已知，由下式即可求出光谱三刺激值：
x ( ) x ( ) y ( ) y ( ) y ( ) V ( ) z ( ) z ( ) y ( ) y ( ) 1 x ( ) y ( ) y ( ) y ( )
7.3 CIE 1964 XYZ补充色度学系统
2°和10°视场的三刺激值曲线
7.3 CIE 1964 XYZ补充色度学系统
2°视场与10°视场xy色度坐标图
7.3 CIE 1964 XYZ补充色度学系统
为了区别起见，在10°视场下的这些物理量均 加写下标“10”，可以表示为X10、Y10、Z10、 x10、y10、z10。其色度坐标的计算式可写成：
7.4.2 物体（印品）色三刺激值XYZ的计算
（2）确定光源及其相对光谱能量分布
X K S ( )R( ) x( )d Y K S ( )R( ) y ( )d Z K S ( )R( ) z ( )d
7.1 CIE 1931 RGB系统向CIE 1931 XYZ系统的转换
建立CIE 1931 XYZ系统主要是考虑到
为了避免CIE 1931 RGB系统中光谱三刺激值和色度 坐标出现负值，就必须在（R）（G）（B）三原色的 基础上另外选择三原色，由新的三原色所形成的三角 形色度图能够包含整个光谱轨迹 …… 光谱轨迹540nm～700nm在CIE RGB色度图上基本 上是一段直线 …… 规定（X）和（Z）的亮度为0，XZ线视为无亮度 线 ……