表色系统
国际色彩体系介绍
MUNSELL系统1905年孟塞尔开发了第一个广泛被接受的颜色次序制，称为孟塞尔颜色系统，对颜色作了精确的描述。
孟塞尔颜色空间描述的所有颜色集合体称为孟塞尔色立体，孟塞尔色立体向一个扭曲的偏心球体。
是迄今为止色彩的交流领域最为广泛的采用方式。
但孟塞尔只是一个数量化的表色系统，目前是美国官方色彩理事会使用的标准基础。
OSTWALD表色系统德国的化学家---奥斯特瓦德提出的一色彩知觉原理为基础，以整齐简约的定量关系形成。
色相上是以赫林四色说为基础，形成24色相环；明度阶段是以韦伯-费希纳为基础。
该体系中共有30000个色标（100个色相，每个同色三角形300个色标），为了配色实用性总计有973个色标。
CIE颜色系统（国际发光照明委员会）界定和测量色彩的技术标准。
该系统是其他颜色系统的基础。
它使用相应于红、绿和蓝三种颜色作为三种基色，而所有其他颜色都从这三种颜色中导出。
通过相加混色或者相减混色，任何色调都可以使用不同量的基色产生。
其横坐标表示光谱波长，纵坐标表示用以匹配光谱各色所需要三基色刺激值，这些值是以等能量白光为标准的系数，是观察者实验结果的平均值。
为了匹配在438.1 nm和546.1 nm之间的光谱色，出现了负值，这就意味匹配这段里的光谱色时，混合颜色需要使用补色才能匹配。
虽然使用正值提供的色域还是比较宽的，但像用RGB相加混色原理的CRT虽然可以显示大多数颜色，但不能显示所有的颜色。
PANTONG系统PANTONG是企业色彩用色。
色彩体系很单薄，呈柱状。
所以可实现的色彩数量有限，彩度也偏高。
RAL系统该系统是德国公司RAL公司提供的颜色色卡，1927年创立，主要运用于油漆、涂料等一些金属表面处理和塑料等行业中。
他包含一个有规则次序排列的1688种颜色。
NCS系统他是来自瑞典的专有的感性色彩系统，他是以人眼看颜色的方式来描述颜色，他描述的是色彩的视觉属性，与颜料配方及光学参数等无关。
该体系有4个基准色相（不含黑白）。
色度学基础(色温)
饱和度是指色彩的鲜艳程度，也称色彩的纯度。饱和度取决于该色中含色成分和消色成分 （灰色）的比例。含色成分越大，饱和度越大；消色成分越大，饱和度越小。
Brightness亮度
彩色三要素
Hue Lightness Saturation
混色规律及实现方法
相加混色——光的合成，各分色的光谱成分相加，彩色电视就是利用红、绿、蓝三基
表色系统
显色系统(Color Appearance System) (按照所见颜色的心理感受对颜色进行分类、整理)
混色系统 (根据光的混色实验，按照必要的基准色光的混和 量 ，对某种颜色与基准颜色是否相等作出判断)
孟塞尔(Muncell) 表色系统 德国DIN表色系统 瑞典Nature Color system
CIE表色系统 CIE1931RGB CIE1931XYZ CIE1976 L*a*b* CIE1960 L*u*v*
孟塞尔表色系统
竖直方向 ➢中央轴代表明度，它在底盘位置的明度为0，代表黑色；而在中央轴的顶端的照度为102，代表白色；在 此二位置的中间则均分为10等分。由此，照度轴上共有11个刻度。 水平方向 ➢孟塞尔立体的剖面还用横竖线分成很多小格,离中央轴的水平距离则用饱和度表示。饱和度C的竖直有2、 4、6、8、10、12、14。 底盘弧度方向 ➢底盘有五个主要色相：红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）和五个中间色调：黄红（YR）、 绿黄（GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）。
冷暖色调
生理上的感觉如，红、橙、黄为暖色系；蓝、绿、黑为冷色系。
色温
早霞 黄昏 正午 其它白天时段 白天正午的阴影和月夜 白炽灯 聚光灯 烛光 新闻灯 三基色日光灯 商场日光灯 蜡烛及火光 朝阳及夕阳 家用钨丝灯 日出后一小时阳光
题目：不同表色系统的区别1
1．孟塞尔（1929）系统。
这是一个最古老的表色系统，经历过多次改进。对于相等的 色差，孟塞尔系统给出一个相等的视觉感受差异，但该系统只限于C 光源照明的情况。即使采用计算机把三刺激值转换成盈塞尔值也是很
复杂的。孟塞尔系统可作为比较其它表色系统的标准方法使用。
2．奥斯特瓦尔德色彩系统
德国化学家奥斯特瓦尔德(Wilhelm F. Ostwald, 1853-1932)，依据德 国生理学家Hering的色拮抗学说，采用色相、明度、纯度為三属性， 架构的以配色为目的的色彩系统。基本色相黄、橙、红、紫、群青、 土尔其蓝、海绿、黄绿共8个，每色相再细分3个，以2为代表色相构 成24个色相。明度划分8个阶段，从白到黑以8个英文字母表示
题目：不同表色系统的区 别与联系研究
汇报人:***
在CIE表色系统中，任何一个色彩可以根据其 三刺激值进行识别，同一个色彩在不同的表色系 统中却是用不同参数表达的，但这些参数都可由 三刺激值经简单的数学转换得到。现在至少有20 种表色系统存在。大多数表色系统是以获得被测 参数与视觉色彩之间的直接关系为目标，但各种 表色系统都没有完全成功地达到这个目标。各种 表色系统都有自己特有的长处，因而不同的表色 系统有不同的应用领域。简单介绍一下5种表色系 统。
3．自然色系(NCS)系统。
NCS 是Natural Colour System （自然色彩系统）的简称。NCS 是 目前世界上最具盛名的色彩体系，是国际通用的色彩标准，更是国际 通用的色彩交流的语言。NCS 系统已经成为瑞典、挪威、西班牙等国 的国家检验标准，它是欧洲使用最广泛的色彩系统，并正在被全球范 围采用。NCS广泛应用于设计、研究、教育、建筑、工业、公司形象、 软件和商贸等领域。
孟塞尔表色系统Munsellcolorsystem
H：5个主色 (5R、5Y、5G、5B、5P) ，其 间插入YR、GY、BG、PB、RP成10阶，再细 分为100阶色相。
V：0（黑）～10（白）
(无彩色者为N0～N10)。
C：0（无彩色）～16
（艳色）。
一个理想的颜色立体，在任何方向、任何位 置上，各颜色之间都应有相同的间隔，即在视觉上 的差异应该是相等的，无论是色相，还是明度或彩 度，在任何方向上都是等间隔的。也就是说，应该 都具有相等的视觉差异。但是，任何表示颜色的色 立体，都很难做到这一点。所谓均匀，实际上是相 对的。
四、 孟塞尔新标系统的用途
由于孟塞尔表色系统为一均匀的颜色空间, 特别是 经过修正以后的孟塞尔新标系统，对孟塞尔图册中的每 个色卡,都经过了精确的测量，被赋予了CIEXYZ表色 系统的参数，因而有了很多新的用途。例如：检验各种 不同颜色空间的均匀性。
把具有相同孟塞尔色相的色卡按其所测 得的色度坐标，绘于x—y色度图上，发现绝 大部分等色相线在色度图中都不是直线，而且，不
同明度水平的等色相线也不 重合。因此，具有相同色相 的色卡，由于明度水平不同， 在x－y色度图上应具有不同 的主波长。
CIE1931色度图上不同明度水平的等色相轨迹
在孟塞尔颜色系统中
孟塞尔表色系统与CIEXYZ表色系统的比较
表色系统比较项 目
色的区别
CIEXYZ表色系统 心理物理学色
孟塞尔表色系统 知觉色
区别的基准
心理物理学概念
心理概念
区别的根据
以色感觉建立的表色系统 以色知觉建立的表色系统
表色原理
表示的对象
用于表示的量符 号
以光的混合为基础
表示光色（包括物体反射 光） CIE光谱三刺激值X、Y、 Z
孟塞尔表色系统
孟塞尔表色系统孟塞尔表色系统是目前世界上广泛应用的颜色系统，这一系统包括表色方法和标准色度卡。
孟塞尔表色系统是孟塞尔立体图，见图1.5－10。
该立体图是一非对称旋转体，其内部有一根中央轴、有10个剖面、还有一个底面。
图1.5－10中的中央轴代表照度，它在底盘位置的明度为0，代表黑色；而在中央轴的顶端的照度为102，代表白色；在此二位置的中间则均分为10等分。
由此，照度轴上共有11个刻度，各代表的明度值如下表所示。
表1.5－2刻度值v 01234567 8910明度值y 010.220.430.640.851.061.271.4 81.691.8102孟塞尔立体的剖面还用横竖线分成很多小格,每个小格离底盘的高度仍用与中央轴上等高的明度V表示，而离中央轴的水平距离则用彩度C表示，此彩度的数值有：2468101214由此，剖面上每个小格可用V／C表记，如8／6则代表该小格的明度为8，而彩度则为6。
孟塞尔立体的每个剖面在圆周上的角度用色调角H表示，并可在此立体图的底盘上给予标记，见图1.5－11。
图1.5－11中共有五个主要色调：红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）和五个中间色调：黄红（YR）、绿黄（GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）。
因此，孟塞尔表色系统是用孟塞尔立体表示颜色的，而立体内的任一位置，即任一剖面上的任一方格的坐标，则是用明度V、彩度C、色调角H的颜色三属性描述的，而且标注顺序为：对于有彩色的记为色调明度／彩度，即HV/C；对于无彩色的记为NV／，N代表无彩色。
孟塞尔表色系统与CIE 之间的参数转换有表可查。
根据孟塞尔表色系统已经制出了标准色度卡，为定标创造了条件。
这些标准色度卡有两类：有光泽标准色度卡和无光泽标准色度卡；此外，还有带颜色的和中性色的，不过前者的数量多得多，如下：表1.5－3颜色卡块数中性卡块数1974年卡册1976年卡册145014883737同时，每块卡上均注明有HV／C值。
CIEXYZ表色系统资料
三、色度坐标 在颜色匹配实验中，为了表示R、G、B三原色各自在R +G +B总量中的相对比例，我们引入色度坐标r、g、b。 r =R/K g = G/ K b = B/K 由于 K = R + G + B 故 r+g+b=1 这样将原来的三维空间直角坐标，变成了二维平面直角坐 标。知道其中两个，第三个就可以知道。将r 值对 g 作图， 得r – g色度图。
第二章
CIEXYZ表色系统
现代色度学采用的是CIE所规定的一套颜色测量原
理、数据和计算方法，统称为CIE标准色度学系统。 CIE1931-RGB表色系统 CIE1931-XYZ表色系统 CIE1964-XYZ补充色度系统
第一节 CIE1931-RGB表色系统
一 颜色匹配实验
把两种颜色调整到视相同的 方法叫颜色匹配 原理：格拉是满颜色混合定律 结论：1）红、绿、蓝不是唯一的 三原色 2）红、绿、蓝组成 的三原色产生的颜色范 围 最 广，是最优的三原色 3)三原 色组成颜色的光谱组成与匹 配颜色的光谱组成可能不一 致——同色异谱的颜色匹配
光谱色 的轨迹
r – g色度图
r 、 g 称作
色度坐标
舌形曲线称 为光谱轨迹 自然界 所有颜 色 z
原色光 G（0， 1）
等能光谱E r=g=1/3 原色光R（1， 0） 纯紫 轨迹
原色光B（0， 0）
四、CIE1931 RGB表色系统 提出的原因： 不同科学家进行光谱三刺激值的确定时，选用不 同的三原色及确定三刺激值单位的方法不同，导 致无法统一数据。 CIE于1931年统一实验结果，提出了CIE标准色 度观察者和色度坐标
则：
白光的光通量Φ E= 1（R）+1（G）+1（B）
7孟塞尔表色系统
1.8cm×2.1cm。
一、孟塞尔颜色立体 孟塞尔颜色立体是一种能直观准确地表达颜色的一种表
色系统，它是采用颜色立体模型来表示颜色的。 该系统用一个三维空间类似球体的模型，将各种表面色
的色相、明度、饱和度作为三维空间的坐标以按“目视色彩 感觉等间隔”（相邻两个色样）的排列方式，把各种表面色 的特征表示出来。每一特定部位都代表一种颜色，并有一组 特定的标号。
颜色表示说明书三个部分。
在孟塞尔颜色系统中，通
过颜色立体模型的颜色分类方法，是用纸片制成许多标准颜
色样品汇编成颜色图册。颜色图册包括两套样品，一套是有
光泽样品，共包括1488块颜色样品，附有一套由白到黑共37
块中性色样品。另一套是无光泽样品，由1277块颜色样品，
32块中性色样品组成。每一颜色样品的尺寸大约是
V 10 8 6 4 2
0 20 40 60 80 100 Y
孟塞尔空间明度V与亮度因数Y之间的关系
孟塞尔新标系统的第11级明度值为10，该系统的Y值以氧化 镁为标准，并规定氧化镁的亮度因数为100。但是氧化镁的 实际反射率达不到100%，而是只有97.5%，所以孟塞尔的第 11级明度值的亮度因数为： Y0=100/Y氧化镁=100/97.5=102.57
例：ＨＶ／C=色相 明度值／饱和度
例如标号为１０Ｙ８／１２的颜色表示１０Y为色相，是黄 与绿黄的中间色，明度值是8，饱和度是１２。
对于非彩色的黑白系列，中性色用Ｎ表示，在Ｎ后标明 度值Ｖ，斜线后不写饱和度
ＮＶ／表示中性色明度值／
例如：Ｎ５／ 为明度值为５的中性灰色。
二、孟塞尔新标系统[P164] 最初的孟塞尔系统经过一段时间的使用后，发现了
孟塞尔色系是从视觉心理的角度，根据人的 视觉特性，以等间隔的方法对颜色进行分类 和标定的。
彩色图像分割
二值、灰度形态学
二值形态学中的运算对象是集合。设A为图像集合，S为结 构元素，数学形态学运算是用S对A进行操作。需要指出，实际 上结构元素本身也是一个图像集合。对每个结构元素可以指定 一个原点，它是结构元素参与形态学运算的参考点。应注意， 原点可以包含在结构元素中，也可以不包含在结构元素中，但 运算的结果常不相同。以下用阴影代表值为1的区域，白色代表 值为0的区域，运算是对值为1的区域进行的。二值形态学中两 个最基本的运算——腐蚀与膨胀，如图所示。
基本符号和术语
1. 元素和集合
在数字图像处理的数学形态学运算中，把一幅图像称为一个 集合。对于二值图像而言，习惯上认为取值为1的点对应于景 物中心，用阴影表示，而取值为0的点构成背景，用白色表示， 这类图像的集合是直接表示的。考虑所有值为1的点的集合为 A， 则A与图像是一一对应的。对于一幅图像A，如果点a在A
y S1
O
y
x X
X○ S1 X○ S2
O S2
x
(a)
(b)
X (c)
图 (a) 结构元素S1和S2
(b) X○S1
(c) X○S2
y S1
O
y
x
S1 X
X● S1
X● S2
O S2
x
X
S1
(a)
(b)
图 (a) 结构元素S1和S2
(c)
(b) X●S1； (c) X●S2
色彩学 第六章CIE1931RGB真实原色表色系统
结论：两种颜色 混合后的三刺激 值，是各颜色的 三刺激值之和。
如果待测光源的光谱分布函数为 S(λ) ，其三刺 激值为：
R = kS(λ) r (λ)dλ G = kS(λ) g (λ)dλ B = kS(λ) b (λ)dλ
∫ λ ∫ λ
∫ λ
第三节 色度坐标与色度图
色度是表征在亮度上有差别的颜色的共同特征，或 者说，色度是表示颜色色相和饱和度相同而亮度不 同（矢量大小不同）的那些矢量的共同特征。
三刺激值：为了匹配某一特定颜 色所需的三原色的数量叫做该颜 色的三刺激值。
第一节 颜色匹配
一、颜色匹配实验 颜色匹配：把两个颜色 调节到视觉上相等的方 法叫做颜色匹配。 1.实验 1.实验 a .颜色转盘 .颜色转盘
b 色光的匹配实验
2.颜色匹配恒常律 2.颜色匹配恒常律 两个相互匹配的颜色，尽管处在不 同条件下，两个颜色仍始终保持匹配， 即不管颜色周围环境的变化，或者人眼 已经对其它色光适应后再来观察，视场 中两种颜色始终保持匹配。
r r r 当 R) : (G) : (B) =1:1:1 r，混合产生中性 ( 时
单位平面 R+G+B=1
二、矢量相加与颜色混合 如 则
r r C1 (R1, G1, B1 ), C2 (R2 , G2 , B2 ) r C0 (R0 , G0 , B0 ) r r = C1 (R1, G1, B1 ) + C2 (R2 , G2 , B2 ) r r v = (R1 + R2 )(R) + (G1 + G2 )(G) + (B1 + B2 )(B)
色（白光），此颜色矢量用 E 表示。 表示。
1 0 0 r r r R = 0 B = 0 G = 1 0 1 0
色坐标的表示及测试方法
色坐标表示方法色彩的坐标系即表色系，国际上色彩的定量表述有孟塞尔表色系统、CIE表色系统等，各系统之间在一定条件下可以转换。
1.孟塞尔表色系孟塞尔表色系描述色彩的三个要素是，色相、彩度、明度。
色相:色彩的相貌，是区别色彩种类的名称;明度：色彩的明暗程度，即色彩的深浅差别，明度差别指同色的深浅变化，也指不同色相之间存在的明度差别；彩度：又称纯度或饱和度，指色彩的纯净程度。
孟塞尔色彩体系中色相、明度、彩度间关系如图所示。
孟塞尔表色系认为，互补的色相对比可通过调整明度差别来取得谐调，即高明度基色可配其低明度的补色来做补偿。
配色中较强的色要缩小面积，较弱的色要扩大面积。
TFT-LCD的像素大小、色层厚度等光学相关物理参数都是固定的，所以在TFT-LCD中使用孟塞尔色彩体系还原五颜六色的物体在光学和材料上很难操作。
2.RGB表色系三原色可以合成包括单色光在内的所有的颜色。
不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，用颜色方程C=R(R)+G(G)+B(B)表示，其中（R）、（G）、（B）代表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。
把等能量的单色光，用三刺激值分别求出各自在RGB三维空间的坐标，得到CIE1931xy色度图。
3.XYZ表色系CIE在RGB表色系基础上，改用三个假想的原色XYZ建立了一个新的色度系统，将它匹配等能光谱的三刺激值，定名为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值，简称XYZ表色系。
经过变换，色度坐标均为正值，XY坐标进行归一化处理，可得到x-y色度坐标，又称CIExyY色度图，其中Y轴用于表示亮度。
4.CIExyY色度图CIExyY色度图的建立给定量分析颜色创造了条件，对CIE XYZ空间进行非线性变换空间处理，消掉XYZ的具体绝对值，把x-y坐标系迎合视觉需要修正为u-v坐标系，形成CIE LUV色度图。
建立表色系（色坐标）后，光源的颜色就可以用色空间上的某一点表示出来。
色度学基础(色温)
r
X
1.275
Y
-1.739
Z
-0.743
g -0.278 2.767 0.141
b 0.003 -0.028 1.602
CIE-RGB与CIE-XYZ系统的转换关系:
三刺激值关系:
X = 0.490 0.310 0.200
R
Y = 0.177 0.812 0.011
摄影用钨丝灯 早晨及午后阳光 摄影用石英灯 平常白昼 220V日光灯 晴天中午太阳 普通日光灯 阴天 HMI灯 晴天时的阴影下 水银灯 雪地 电视萤光幕 蓝天无云的天空
3200K 4300K 3200K 5000~6000K 3500~4000K 5400K 4500~6000K 6000K以上 5600K 6000~7000K 5800K 7000~8500K 5500~8000K 10000K以上
CIE表色系统 CIE1931RGB CIE1931XYZ CIE1976 L*a*b* CIE1960 L*u*v*
孟塞尔表色系统
竖直方向 中央轴代表明度，它在底盘位置的明度为0，代表黑色；而在中央轴的顶端的照度为102，代表白色；在此 二位置的中间则均分为10等分。由此，照度轴上共有11个刻度。 水平方向 孟塞尔立体的剖面还用横竖线分成很多小格,离中央轴的水平距离则用饱和度表示。饱和度C的竖直有2、4、 6.8、10、12、14。 底盘弧度方向 底盘有五个主要色相：红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）和五个中间色调：黄红（YR）、 绿黄（GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）。
4.00
5.00
6.00
7.00
L公L사司BByLU
CIEXYZ表色系统
三、色度坐标 在颜色匹配实验中，为了表示R、G、B三原色各自在R +G +B总量中的相对比例，我们引入色度坐标r、g、b。 r =R/K g = G/ K b = B/K 由于 K = R + G + B 故 r+g+b=1 这样将原来的三维空间直角坐标，变成了二维平面直角坐 标。知道其中两个，第三个就可以知道。将r 值对 g 作图， 得r – g色度图。
根据亮度相加定律：
混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总 和，则混合白光的亮度为： 1 + 4.5907+0.0601=5.6508(lm)
lm：光通量单位 1lm的频率为540×1012Ｈz、辐通量为1/673Ｗ的单色辐
射的光通量。
为了计算方便，分别把（R）=1 lm（G）=4.5907 lm； （B）= 0.0601 lm作为单位量“1”来看
标准色度观察者 标准色度观察者是一组数据, 主要用于描述人眼 对于色彩感知变化情况, 它是根据 W. D. Wright 在 1928年与 J. Guild 在1931年人眼对颜色的 实验发展出来的理论。 此实验是将各种波段的目标测色光源投射在白 幕上, 找约100个判色能力正常的人做实验, 再 依照每个人的判色能力让判色者自己 调 整 R、 G、B三种色光, 得到观测者认为目标测色光与 自己所调出的光最吻合的色光, 最后收集这些人 所判定出的各种不同光源的能量值而定义出人 眼的 三 刺 激 值〔 r ()、 g ()、 b () 〕。
光谱色 的轨迹
r – g色度图
r 、 g 称作
色度坐标
舌形曲线称 为光谱轨迹 自然界 所有颜 色 z
原色光 G（0， 1）
等能光谱E r=g=1/3 原色光R（1， 0） 纯紫 轨迹
ciexyz表色系统不能评价颜色差异
ciexyz表色系统不能评价颜色差异
CIE XYZ表色系统是一种用于描述颜色的数学模型，它是一种基于人类视觉感知的理论，通过测量人眼对不同波长光线的感知，将颜色表示为三个独立的维度：X、Y和Z。
这些维度描述了颜色的三个属性：亮度、色相和饱和度。
但是，这种表色系统不能直接评价颜色差异。
要评价颜色差异，需要使用其他的颜色空间或色差公式。
常用的颜色空间包括RGB和CMYK，它们在计算机显示和印刷等领域具有广泛的应用，并且也可以通过这些颜色空间计算色差。
色差公式是一种用来衡量两个颜色之间差异的数学公式，常用的有CIEDE2000、Delta E和CIELAB等。
CIEDE2000色差公式是目前应用最广泛的一种色差公式，其考虑了人眼感知的非线性和不均匀性，可以较好地反映出人眼对颜色差异的感知。
Delta E色差公式是另一种常用的色差公式，它是根据两个颜色在CIELAB空间中的距离来计算颜色差异的，但它没有考虑到人眼感知的非线性和不均匀性。
总之，虽然CIE XYZ表色系统不能直接评价颜色差异，但可以通过其他颜色空间和色差公式来评价颜色差异。
颜色科学-第二章孟塞尔颜色系统
思考题：
1. 简述孟塞尔色空间？ 2. 简述孟塞尔颜色的描述？
—— N1.2/（4.5Y0.2） —— 2.5R 5/12 —— 4BG 6/8 —— 10RP 1/10 —— N9
孟塞尔颜色系统 (Munsell System)
第一节: 孟塞尔系统 1.1 引言 1.2 孟塞尔系统的构成 1.3 孟塞尔色空间
第二节: 孟塞尔系统的表识 2.1 彩色的表识 2.2 非彩色的表识
本章总结
引言
颜色知觉： 所谓颜色知觉是为了区别对物体形状和大小判断的视觉功能,指的
是单纯由于光刺激而产生的视觉特性(物体的反射光)； 从表色原理来说它是一种物体表面的知觉色的心理颜色属性,反映
孟塞尔色空间-5： （Munsell 色彩系统的彩度分布）
孟塞尔色空间-6：
孟塞尔立体的每个剖面在圆周上的角度用色调角H表示，并可在此立体图 的底盘上给予标记。
孟塞尔颜色立体水平剖面上表示10种基本色。它含有5种原色：红（R）、 黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）和5种间色：黄红（YR）、绿黄 （GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）。每色相再细分为10， 共有100个色相，以5为代表色相，色相之多几乎是人类分辨色相的极限。
色彩图册包括两套样品，每一色彩样品的尺寸大约是1.8cm×2.1cm。 有光泽样品：共包括1450块色彩样品，附有一套由白到黑共37块中性 色样品。 无光泽样品：由1150块色彩样品、32块中性色样品组成。
孟塞尔色空间-1： 孟塞尔表色系统是用孟塞尔立体表示颜色
孟塞尔色空间-2：
孟塞尔表色系统是孟塞尔立体图，该立体图是一非对称旋转体，其 内部有一根中央轴、有10个剖面、还有一个底面。
颜色系统：
xyz 光谱颜色
xyz 光谱颜色
XYZ表色系统，也称为1931CIE-XYZ系统，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。
XYZ表色系统通过X、Y、Z三个参数来表示颜色，分别对应于光的三种基本感光色红、绿、蓝。
其中，X轴代表红光的强度，Y轴代表绿光的强度，Z轴代表蓝光的强度。
由此可以理解，任何一种颜色都可以用它在这三个方向上的比例来表示。
此外，CIE三刺激值XYZ是国际照明委员会（CIE）所制定的一种颜色空间，用来描述人眼对任何光谱色的颜色感觉。
它是通过对三个标准单色光（红光、绿光和蓝光）与一种观察者的视觉响应进行测量和加权计算得到的。
XYZ表色系统可以作为任何颜色空间中的一个基础标准，因为它是与人眼感知和场景光源环境无关的。
它可以被用于配色和颜色匹配的应用，还可以通过CIE的配色公式将其转换为其他标准颜色空间，如RGB、HSV、LAB等。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅色彩学书籍或咨询色彩学专家。
第3章颜色的显色系统表示法
3．明度与饱和度的关系
对同一色相来说，明度与饱和度的变化是相互关 联的。一般情况下，明度的变化常会引起饱和度 的变化。 只有在明度适中时，颜色的饱和度才最大。
第二节 颜色感觉空间的几何模型
一 双锥立体模型 二 柱型立体模型 三 笛卡尔坐标系立体模型
一 双锥立体模型
1、在此颜色空间，垂直轴代表明度变化，底端为 黑色，顶端为白色，中间为各种灰色过渡的非彩 色，称为明度轴或中性灰轴。 2、色相由水平面圆周上的点的位置来表示，圆周 上的各点代表光谱上各种不同的色相（红、橙、 黄、绿、蓝、紫）。 3、圆形的中心为中性灰色，各级灰度的明度与圆 周上各种色相的明度相同。 4、各平面圆的径向表示饱和度，圆周上的色彩饱 和度最大，从圆周向圆心饱和度逐渐降低，圆心 为零，故为中性灰（非彩色）。
在孟塞尔颜色立体中央有 根表示明度的纵轴，它所 表示的明度称为孟塞尔明 度；在明度轴的周围分布 着不同的色相，称为孟塞 尔色相；由明度轴向外的 水平距离表示颜色的彩 度，距离远近表示的彩度 值称为孟塞尔彩度。
1、Munsell色相
Munsell色相是在色相圆按顺时针规则划分排列的。 1、首先把色相圆等间隔地分为100个刻度，并标 上序号作为各种色相的序号，序号0与序号100重 合，对应一种紫颜色。
白 100 白
黄色 78.9 白灰
黄橙 69.8 5 浅灰
黄绿 30.3 3 中灰
青绿 11.0 0 深灰
纯红 4.93
青 4.93
暗红 0.80
紫色 0.13
黑 0 黑
暗灰
黑灰
100%
ρ (λ )
τ (λ )
0 400 500
λ
600
700
2．色相与饱和度的关系
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细说色彩量度：三刺激值及表色系统
一、从三刺激值向匀色系统转换
彩色视觉三色理论为色彩的每个知觉假定了一个坐标，分别给出了色彩的红、绿、蓝量，因为达到视网膜的光量取决于有效光量，这三个坐标值[三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）就是用照明的三刺激值加权的反射率值，计算时通常把照明的y（λ）刺激值整规化为100。
三刺激值中的y（λ）值是视觉亮度响应的度量（根据大约200个观察者得到的平均值），三刺激值中的x（λ）值和z（λ）值分别表达红量和蓝量。
因为电视技术主要跟光的加色混合有关，所以电视工程师会解释道：三刺激值是用荧光屏上的红、绿、蓝荧光粉模拟的。
就像任何一个色彩（荧光屏的色域内）可以通过正确选择红、绿、蓝荧光粉的组合强度产生一样，任何一个色彩可以用三个刺激值的适量组合产生。
但可惜的是，三刺激值是想象的，因为三刺激值必须比光谱色彩更饱和。
三刺激值x（λ）、y（λ）和z（λ）的视觉感受没有均匀的距离，在亮区产生的5个单位色差比暗区产生5个单位色差要小得多。
我们可以回忆一下过去学过的知识，三刺激值是与反射率值成正比的，所以反射率值给视觉的感受也不是均匀分布的，即使对于中性色也是这样。
正因为如此，对三刺激值的转换方法作了许多的研究。
因为反射率值相对于眼睛不是等距分布的，为了得到一个相对均匀的亮度标度，可以将y（λ）刺激值加以变换。
第一个均匀亮度标度是孟塞尔值标度，它把三刺激值y（λ）的平方根作为亮度，1943年它又被重新定义，亮度不再作为Y的函数对待。
立方根亮度标度是由拉德和皮尼提出，后又经哥拉塞等人重新定义，其表达式为：
L*＝116/y(λ)/y(λ)0－16
式中：L*——亮度；
y（λ）0——照明的三刺激值（通常为100）。
通过上式可以使亮度变成一个视觉均匀的彩色空间坐标，另外两个刺激值x（λ）、z（λ）也必须变成视觉均匀的坐标。
亚当斯考虑到反射率不形成均匀的视觉标度，他建议对x（λ）、z（λ）刺激值也像y（λ）值那样进行变换以便得到孟塞尔值，把转换后的值记为Vx、Vy和Vz。
为了用赫林的对立色模型进行转换，亚当斯建议从Vx中减去Vy以得
到红－绿坐标，从Vz中减去Vy以得到黄-蓝坐标，黑-白坐标用Vy定义，就是亮度，这就是亚当斯彩色空间。
在经历了一系列的修正之后（主要是用坐标轴的相对标度和立方根修正向孟塞尔值近似），CIE采用了1976（L*a*b*）色彩空间，简记为CIELAB，第一个坐标L*大约是孟塞尔值的10倍，这样L*=0时是理想的黑色，L*=100时是绝对白色，a*坐标是红-绿坐标，b*是黄-蓝坐标。
亚当斯建议通过数值变换修正色度留，以使色度（从一个物体的色彩中减去亮度成分）更均匀的排列。
然后用亮度去乘均匀色度，以便从色度空间除去亮度坐标和标度色度，亚当斯称其为彩色化合价空间（ColorValenceSpace）。
后来亚当斯色彩空间又被亨特和威斯辛基重新定义。
亨特的色彩空间是以亚当斯的均匀色度空间为基础，亮度采用平方根公式；而威斯辛基的色彩空间是基于均匀色度标度和采用立方根亮度公式。
后者又经改进后，于1976年被CIE采用，并称为CIE1976（L*，u*，v*），简记为CIELUV，这里L*参数跟CIELAB色彩空间一样是视觉亮度,坐标u*表示红度（与绿度比较），坐标v*表示黄度（与蓝度比较），这些坐标相对比较均匀。
CIELAB和CIELUV坐标还可以被转换成直观的坐标，因为坐标L*已经具有直观的意义，不再需要转换，而a*、b*或u*、v*可以被转换成极坐标形式。
根据CIELUV 坐标可以计算饱和度值，用色品除以亮度即得饱和度，但不能由，CIELAB坐标计算饱和度。
在均匀色彩空间内不仅可以比较绝对色彩，而且可以比较色差。
因此，不仅可以用色度测量技术测量油墨的色彩，而且还可以评价印刷色彩的色差。
在CIELAB和产ELUV色空间中的任一方向上，一个单位的色差近似等于标准观察者所能感觉的最小差，两个物体间的色差是其坐标的欧氏距离，并用符号ΔE*表示。
斯当研究了色彩公差范围，他发现6个色差单位是可接受的。
因为ΔE*值来自于一个距离标度，所以它们的大小是可以比较的。
例如有一个印刷样张跟打样样张比较时色差为4，另一印刷样张其色差为2，则可以认为后者离完全匹配比前者近1倍。
用这种方法可以评价匹配的接近度。
色度检测法可以用视觉上均匀的和精确的标度评价物体的色彩，所以在印刷工业中有广泛的用途。
用色度检测方法可以确定一个印刷面的绝对色彩或以一定的公差提供一个样本，还可以通过色差比较对不同的工艺过程进行评价。
二、常用表色系统比较
在CIE表色系统中，任何一个色彩可以根据其三刺激值进行识别，同一个色彩在不同的表色系统中却是用不同参数表达的，但这些参数都可由三刺激值经简单的数学转换得到。
现在至少有20种表色系统存在。
大多数表色系统是以获得被测参数与视觉色彩之间的直接关系为目标，但各种表色系统都没有完全成功地达
到这个目标。
各种表色系统都有自己特有的长处，因而不同的表色系统有不同的应用领域。
对于印刷工业来说，感兴趣的是下述5种表色系统。
1．孟塞尔（1929）系统。
这是一个最古老的表色系统，经历过多次改进。
对于相等的色差，孟塞尔系统给出一个相等的视觉感受差异，但该系统只限于C 光源照明的情况。
即使采用计算机把三刺激值转换成盈塞尔值也是很复杂的。
孟塞尔系统可作为比较其它表色系统的标准方法使用。
2．CIE（1931）RGB系统。
当采用不同的标准光源A、B、C和D65时，该系统都能很好地把色彩加以分类，但它不是一个视感均匀的空间系统，这一点是与孟塞尔系统不同的。
该系统是为定义遵循加色法定律的彩色光而设计，而不是为识别一个反射表面上遵循减色法定律的色料而设计，可以在软打样及彩色桌面出版系统中应用。
3．亨特（L，a，b）（1947）系统。
它是CIE（1931）表色系统的一种转换形式，是一种优良的视觉色彩空间系统，它对饱和色彩的区分比对淡色的区分要好，也使某些色差的度量得到改善，除印刷工业之外，该系统的应用领域是广泛的。
4.CIELAB（CIE1976L*，a*，b*）系统。
该系统类似于亨特系统但有一些改进，国际照明委员会希望它在某些应用领域取代亨特系统并成为标准的表色系统。
若对一个色彩的位置求出各个方向上的标准偏差，结果将表明，求得的标准偏差所处线段的各端点的连线与其它表色系统相比，在标准色度图上更接近于圆形。
所以这个系统在印刷工业中得到广泛应用。
5．CIELUV（CIE1976L*，u*，v*）系统。
此系统与CIEIAB系统类似，但在心理色度图中，组分色与其混合色的连线更接近于一条直线。
在标准色度图中，视觉感受的色差比其它系统表现得更均匀，在印刷工业中，这些特性都是重要的。
参考文献:
[1] 何国兴.颜色科学.东华大学出版社2004，（2）：68.
[2]。