色彩学第五章CIE色度系统
合集下载
相关主题
- 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)。
色彩学第五章CIE色度系统
注意：出现了负的三刺激值与色度坐标值
加入待匹配色一侧视场的原色数量为负值。
CIE1931-RGB系统的光谱三刺激值r, g, b 是由实验获得的，本来可以用于色度计算， 但由于光谱三刺激值与色度坐标都出现了负 值，计算起来不方便，又不易理解，因此， 1931年CIE讨论推荐了一个新的国际通用色 度系统—CIE1931-XYZ系统。
色彩学第五章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。
色彩学第五章CIE色度系统
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。
特性。
色彩学第五章CIE色度系统
CIE1931-RGB系统标准色度观察 者光谱三刺激值曲线
0.4
三 刺 激 0.2 值
r(λ) b(λ)
g(λ)
色彩学第五章CIE色度系统
λ(nm)
光谱三刺激值与光谱色色度坐标的关系式
r r r g b
g g r g b
b
b r g b
色彩学第五章CIE色度系统
光谱轨迹：
色彩学第五章CIE色度系统
2.2.2CIE1931标准色度系统
1931年CIE在RGB系统的基础上，改用三个 假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。 将RGB系统光谱三刺激值进行转换后，变为以X、 Y、Z三原色匹配等能光谱的三刺激值，定名为 “CIE1931标准色度观察者光谱刺激值”，简称为 “CIE1931标准色度观察者”，记作x (λ) ，y (λ) ， z (λ) 。这一系统叫做“CIE1931标准色度系统”或 “CIE1931-XYZ”系统。
大于4°视场
色彩学第五章CIE色度系统
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。
色彩学第五章CIE色度系统
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
色彩学第五章CIE色度系统
2.1颜色匹配
2.1.1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
色彩学第五章CIE色度系统
White Screen
2°
Red Green
Blue
Mapping the
human
response
2° Observer
2°
Test Lamp!
2°
Masking Screeen
色彩学第五章CIE色度系统
2.1.2三刺激值和色度图
一、三刺激值
在颜色匹配中，用于颜色混合以产生任意颜 色的三种颜色叫做三原色 。通常加色混色中使用 红、绿、蓝三种颜色光为三原色是为了得到最多 的混合色。
颜色匹配实验中，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，记作R、G、 B。一种颜色与一组R、G、B值相对应，R、G、B 值相同的颜色，颜色感觉(外貌)必定相同。
CIE(国际照明委员会)分别于1924年和1951年根 据不同科学家的实验结果规定了明视觉光谱光视效 率V(λ)和暗视觉光谱光视效率Vˊ(λ)。
色彩学第五章CIE色度系统
色彩学第五章CIE色度系统
CIE明视觉和暗视觉光谱光视效率是光度学计算的重 要依据。CIE推荐采用明视觉和暗视觉光谱光视效率V(λ) 和Vˊ(λ)作为标准光度观察者，代表人眼的平均(光)视觉特 性。按照CIE标准光度观察者来评价的辐通量Φe即为光通 量Фv。
色彩学第五章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。
色彩学第五章CIE色度系统
CIE标准色度系统
物体颜色是光刺激人的视觉器官产生的反 应，要将观察者的颜色感觉数字化，国际照明 委员会(CIE)规定了一套标准色度系统，称为CIE 标准色度系统，这一系统是近代色度学的基本 组成部分，是色度计算的基础，也是彩色复制 的理论基础之一。
CIE标准色度学系统是一种混色系统，是以 颜色匹配实验为出发点建立起来的。用组成每 种颜色的三原色数量来定量表达颜色。
辐通量与光通量的关系式为：
明视觉： VKm3788 00eVd
暗视觉： V Km3788 00eVd
式中V(λ)为明视觉光谱光视效率；V′(λ)为暗视觉光谱光视 效率；Фv,Фv′为光通量，单位是流明(lm)；Фe(λ)是以波 长为自变量的辐通量，单位是瓦(W)；Km=683流明/瓦 (lm/w)；Km′=1755流明/瓦(lm/w)。
白光色度 色彩学第五章CIE色度系统
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
色彩学第五章CIE色度系统
z(λ) 1.5
三 1.0 刺 激 值 0.5
x(λ) y(λ)
Biblioteka Baidu
400 500
600
700
λ(nm)
CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值曲线图
色彩学第五章CIE色度系统
光谱光视效率
能量相同而波长不同的光，对人眼所引起的亮 度感觉是不同的。眼睛的灵敏度与波长的依赖关系， 称为光谱光视效率(或称视见函数)。由于人眼有明 视觉和暗视觉两种视觉功能，光谱光视效率也分明、 暗两种。
注意：出现了负的三刺激值与色度坐标值
加入待匹配色一侧视场的原色数量为负值。
CIE1931-RGB系统的光谱三刺激值r, g, b 是由实验获得的，本来可以用于色度计算， 但由于光谱三刺激值与色度坐标都出现了负 值，计算起来不方便，又不易理解，因此， 1931年CIE讨论推荐了一个新的国际通用色 度系统—CIE1931-XYZ系统。
色彩学第五章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。
色彩学第五章CIE色度系统
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。
特性。
色彩学第五章CIE色度系统
CIE1931-RGB系统标准色度观察 者光谱三刺激值曲线
0.4
三 刺 激 0.2 值
r(λ) b(λ)
g(λ)
色彩学第五章CIE色度系统
λ(nm)
光谱三刺激值与光谱色色度坐标的关系式
r r r g b
g g r g b
b
b r g b
色彩学第五章CIE色度系统
光谱轨迹：
色彩学第五章CIE色度系统
2.2.2CIE1931标准色度系统
1931年CIE在RGB系统的基础上，改用三个 假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。 将RGB系统光谱三刺激值进行转换后，变为以X、 Y、Z三原色匹配等能光谱的三刺激值，定名为 “CIE1931标准色度观察者光谱刺激值”，简称为 “CIE1931标准色度观察者”，记作x (λ) ，y (λ) ， z (λ) 。这一系统叫做“CIE1931标准色度系统”或 “CIE1931-XYZ”系统。
大于4°视场
色彩学第五章CIE色度系统
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。
色彩学第五章CIE色度系统
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
色彩学第五章CIE色度系统
2.1颜色匹配
2.1.1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
色彩学第五章CIE色度系统
White Screen
2°
Red Green
Blue
Mapping the
human
response
2° Observer
2°
Test Lamp!
2°
Masking Screeen
色彩学第五章CIE色度系统
2.1.2三刺激值和色度图
一、三刺激值
在颜色匹配中，用于颜色混合以产生任意颜 色的三种颜色叫做三原色 。通常加色混色中使用 红、绿、蓝三种颜色光为三原色是为了得到最多 的混合色。
颜色匹配实验中，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，记作R、G、 B。一种颜色与一组R、G、B值相对应，R、G、B 值相同的颜色，颜色感觉(外貌)必定相同。
CIE(国际照明委员会)分别于1924年和1951年根 据不同科学家的实验结果规定了明视觉光谱光视效 率V(λ)和暗视觉光谱光视效率Vˊ(λ)。
色彩学第五章CIE色度系统
色彩学第五章CIE色度系统
CIE明视觉和暗视觉光谱光视效率是光度学计算的重 要依据。CIE推荐采用明视觉和暗视觉光谱光视效率V(λ) 和Vˊ(λ)作为标准光度观察者，代表人眼的平均(光)视觉特 性。按照CIE标准光度观察者来评价的辐通量Φe即为光通 量Фv。
色彩学第五章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。
色彩学第五章CIE色度系统
CIE标准色度系统
物体颜色是光刺激人的视觉器官产生的反 应，要将观察者的颜色感觉数字化，国际照明 委员会(CIE)规定了一套标准色度系统，称为CIE 标准色度系统，这一系统是近代色度学的基本 组成部分，是色度计算的基础，也是彩色复制 的理论基础之一。
CIE标准色度学系统是一种混色系统，是以 颜色匹配实验为出发点建立起来的。用组成每 种颜色的三原色数量来定量表达颜色。
辐通量与光通量的关系式为：
明视觉： VKm3788 00eVd
暗视觉： V Km3788 00eVd
式中V(λ)为明视觉光谱光视效率；V′(λ)为暗视觉光谱光视 效率；Фv,Фv′为光通量，单位是流明(lm)；Фe(λ)是以波 长为自变量的辐通量，单位是瓦(W)；Km=683流明/瓦 (lm/w)；Km′=1755流明/瓦(lm/w)。
白光色度 色彩学第五章CIE色度系统
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
色彩学第五章CIE色度系统
z(λ) 1.5
三 1.0 刺 激 值 0.5
x(λ) y(λ)
Biblioteka Baidu
400 500
600
700
λ(nm)
CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值曲线图
色彩学第五章CIE色度系统
光谱光视效率
能量相同而波长不同的光，对人眼所引起的亮 度感觉是不同的。眼睛的灵敏度与波长的依赖关系， 称为光谱光视效率(或称视见函数)。由于人眼有明 视觉和暗视觉两种视觉功能，光谱光视效率也分明、 暗两种。