第二章 CIE标准色度系统1
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激值称为CIE1931标准色度观察者光谱刺激值 ~x (), ~y(),~z ()，这样新建立的
色度系统称为CIE1931-XYZ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
三刺激值
三刺激值
CIE1931XYZ系统标准色度观察者光谱刺激值曲线
第二节 CIE标准色度系统
一、CIE1931-RGB系统 RGB三原色 等能标准白光的确定 等能光谱色RGB三刺激值 色品坐标计算 色品图 等等
第二节 CIE标准色度系统
单色光匹配结果=CIE1931-RGB系统标准观察者光谱三刺
激值。用三原色、在2o视场下，匹配等能光谱的RGB数量 （ ~r、g~ 、b~ ）
波长（nm）
2.0
~z ( )
1.5
~y( )
1.0
x~( )
0.5
0 400 450 500 550 600 650 700
波长（nm）
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931标准色度观察者光谱刺激值的转换公式 第一步 求色品坐标
0.490r 0.310 g 0.200b
x 0.667r 1.132 g 1.200b 0.177r 0.812 g 0.010b y 0.667r 1.132 g 1.200b 0.000r 0.010 g 0.990b z 0.667r 1.132 g 1.200b
A 三原色光中的红原色光要减少 B 三原色光中的红原色光要加强 C 要减少所匹配光谱色光的红色成分 D 将一定量的红色加到光谱色中去 7、所有——的色品点组成的偏马蹄形轨迹称为光谱轨迹,CIE1931-RGB 系统的——和——出现负值。
第二节 CIE标准色度系统
二、CIE1931XYZ系统
假象三原色
D 是显色表示系统的基础
11、红色分量的色品坐标是——在——总量中所占的比例。
12、一个颜色的红、绿、蓝分量的色品坐标之和——。
A 大于1
B 大于3
C 等于1
D 等于3
13、匹配标准白光时的三原色色光数量都确定为一个单位，此时——。
A R=G=B=1 B R=G=B=3
C R=G=B〈1 D RGB不相等
A R=700nm,G=600nm,B=650nm B R=700nm,G=300nm,B=435.8 C R=700nm, G=546.1nm, B=435.8nm D R=500nm,G=400nm,B=500nm
第二节 CIE标准色度系统习题
5、在——视场下，用——匹配等能光谱所需的RGB三刺激值称为 CIE1931-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值。 6、匹配500nm左右的等能光谱时，红刺激出现负值，这说明——。
/4
根据心理感受，将颜色进 /3
行有系统、有规律的排列； /2
给每个颜色一个标记。 /1
/0
/0 /2 /4 /6 /8 /10 /12 /14 /16 /18 /20 /22 /24 /26 /28 /30
C
第二章 CIE标准色度系统
3.混色系统 基于三原色能混合出各种色彩，以颜色匹配实验为出发点 建立的表色系统。如：CIE标准色度系统就属于。它能定 量表达和测量每一个颜色。
485 490 470
0.4
Z
0
g
-2 -1.5 -1 -0.5 0 -0.4
0.5
1 X1.5
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931-RGB系统的缺陷
三刺激值与色品坐标都出现了负值， 既不易理解，也不便计算。
波长（nm）
r~()
g~( )
b~()
380 390 …… 500
0.00003 -0.00001 0.00117 0.00010 -0.00004 0.00359
0.4
Y= -1.739 2.767 -0.028
Z
0
g
Z= -0.743
0.141 1.602 -2 -1.5 -1 -0.5 0
-0.4
0.5
1 X1.5
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931XYZ标准色度系统
使用假象三原色将 ~r (), g~(), b~() 光谱三刺激值转换变为XYZ系统的光谱三刺
三刺激值 与待测色达到颜色匹 配时所需的三原色的数量称为三刺 激值（记为R 、 G 、 B）。
C 2R 2G 1B
（R、G、B是原色光）
R=170
= G=22
B=174
R=255
= G=0
B=255
R=0
= G=255
B=0
R=0
= G=0
B=255
第一节 颜色匹配
光谱三刺激值匹配实验 用 三原色光匹配等能光谱色。 光谱三刺激值 匹配等能光 谱色的三原色数量（记
RGB系统标准观察者
r~( )
g~( )
b~( )
0.00003 -0.00001 0.00117
0.00010 -0.00004 0.00359
-0.07173 -0.08901 -0.09264 -0.07101
0.08536 0.12860 0.17468 0.20317
0.04776 0.02698 0.01221 0.00549
三刺激值
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0 380 430 480 530 580 630 680 730 780
-0.05
-0.1
波长（nm）
第二节 CIE标准色度系统
光谱色色品坐标
r
g
r~ r~ g~ b~
g~ r~ g~ b~
b
b~ r~ g~ b~
r
CIE1931XYZ系统使用的
Y
2.8
三原色X、Y、Z超出了
2.4
525
505 520
物理颜色范围，是假象
510
2
三原色。
30
1.6
5 535
500
7 03086-007085n0m805n7m05n6m0 5nm50 nm
495
1.2
485 490 470
r
g
b
0.8
X= 1.275 -0.278 0.003
0.00000 0.00000 0.00000
XYZ标准观察者光谱三刺激值 波长 ~x() ~y() ~z ()
380 0.0014 0.0000 0.0065 390 0.0042 0.0001 0.0201
…… 500 0.0049 0.3230 0.2720 510 0.0093 0.5030 0.1582 520 0.0633 0.7100 0.0782 530 0.1655 0.8620 0.0422 …… 780 0.0000 0.0000 0.0000
2、将颜色进行有系统、有规律的排列，并给每个颜色一个标记的表色方 法称为——。
A 习惯法
B 显色系统表示法
C 混色系统表示法
D CIE系统表示法
3、以——能混合出各种色彩，以——为出发点建立的表色系统叫混色系 统。
4、属于混色系统的是——。
A 孟塞尔表色系统
B 自然色系统
C 印刷用的色谱
D CIE标准色度系统
0.6
g
0.4
0.2
0.2 0.4 r 0.6 0.8 1.0
第一节 颜色匹配
RGB三原色单位的确定 红、绿、蓝三原色以适当比例进 行混合，直到匹配出标准白光E，将此时的三原色数量都确 定为一个单位的R、G、B。
R=G=B=1
R=1
G=1
=E
未匹配E
B=1
匹配E
第一节 颜色匹配习题
1、颜色的表示方法可分成三类——、——、——。
-0.07173 0.08536 0.04776
第二节 CIE标准色度系统习题
1、 CIE是——的简称，CIE标准色度系统规定了的一系列——原理、条 件、数据和计算方法。 2、 CIE色度系统以两组实验数据——和——标准色度观察者光谱三刺激 值为基础。 3、——实用于1o-4o视场颜色测量，——实用于大于 4o视场颜色测，这 两组光谱三刺激值必须在——条件下使用。 4、 CIE三原色光是——。
第一节 颜色匹配习题
5、不属于混色系统的优点的是——。 A 以数表色 B 可表示的颜色无限 C 可用仪器测量 D 色样直观
6、将两种颜色调节到——相同的过程叫颜色匹配，任意一种光色可以通 过——匹配得到，他们分别是——、——、——。 7、达到与待测色匹配时所需的三原色的数量称为——，记为——。 8、三刺激值相同的颜色，其外貌——。
第一节 颜色匹配
标准白光的色品坐标
r
~r ~r ~g ~b
1 111
0.33
g
~g~r~g来自~ b1 111
0.33
b
~b
~r
~g
~ b
1 111
0.33
1.0 0.8
0.6
g
0.4
0.2
W(0.33, 0.33)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
r
第一节 颜色匹配
例 计算380nm、480nm、490nm色光的色品坐标。
波长（nm） 380 390 …… 500 …… 780
r~( )
0.00003 0.00010
-0.07173
0.00000
g~( )
-0.00001 -0.00004
0.08536
0.00000
b~( )
0.00117 0.00359
0.04776
0.00000
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931-RGB标准色度观察者光谱三刺激值曲线
第二节 CIE标准色度系统
r
光谱轨迹 在rg色品 Y
2.8
图中所有光谱色色
2.4
505 520
品点组成的偏马蹄
510
2
形轨迹。
1.6
525 5 355 30
500
7 03086-007085n0m805n7m05n6m0 5nm50 nm
偏马蹄形内包括
1.2
495
了所有物理上能实
现的颜色。
0.8
为 ~r、g~ 、b~ ）。
单色光
C 0.0315R 0.0001G 0.000B
（R、G 、B 是原色光）
第一节 颜色匹配
CIE三原色光
红原色光R=700.00nm
绿原色光G=546.1nm
蓝原色光B=435.8nm
R
G
光谱三刺激值的意义
1.它的数值反映人眼的视觉特性， 是色度计算的基础。
2. 已知各单色光的光谱三刺激值，
B
根据原理就可计算混色色光的三
刺激值。
第一节 颜色匹配
色品坐标 三原色各自在 R+G+B总量中的相对比例（记 为 r, g, b)。
r
R RGB
g
G RGB
b
B RGB
1 r
g
色品图 以色品坐标值r和 g绘制的平面图称为色品图， 亦称麦吉斯韦颜色三角形。
1.0 0.8
第二节 CIE标准色度系统
第二步 求光谱三刺激值
~x
~y
(
x() y()
V
(
) V ()
)
~z ()
z( y(
) )
V
(
)
其中规定
~y() V ()
光谱光视效率
507nm 555nm
暗视觉
明视觉
波长(nm)
第二节 CIE标准色度系统
波长 380 390 …… 500 510 520 530 …… 780
第二节 CIE标准色度系统
CIE标准色度系统：CIE所规定的一系列颜色测量原理、 条件、数据和计算方法被称为CIE标准色度系统。 CIE色度系统以两组实验数据为基础：
1.CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值：实用于小 于4度视场颜色测量；
2.CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值：实用 于大于4度视场颜色测量 两组光谱三刺激值必须在明视条件下使用。
第二节 CIE标准色度系统
等能光谱色色品坐标的计算
x
y
x~ x~ ~y ~z
~y x~ ~y ~z
z
~z x~ ~y ~z
1
x~
~y
第二节 CIE标准色度系统
标准观察者光谱三刺激值
波长（nm） ~x()
380
0.0014
390
0.0042
A 一定相同 B 不一定相同 C 肯定不同 D 与其它条件有关 9、匹配等能光谱色所需的三原色数量称为——，记为——。
第一节 颜色匹配习题
10、关于光谱三刺激值的意义下面说法错误的是——。
A 它的数值反映人眼的视觉特性；
B 是色度计算的基础；
C 已知各单色光的光谱三刺激值，可计算混合色光的三刺激值；
第一节 颜色匹配
一、颜色匹配实验
颜色匹配 将两种颜色 调节到视觉上相同的过程 叫颜色匹配。
色光的颜色匹配方法 调节三原色光的强度比来 混合待测光的光色，当两 部分的光色相同时，视场 中的分界线消失，此时两 部分光达到颜色匹配。
第一节 颜色匹配
二、三刺激值和色品图
三原色 能以不同比例混合产生 任意颜色的三种颜色（色光混合三 原色为红、绿、蓝）。
第二章 CIE标准色度系统
颜色的表示方法可分成三类： 1.习惯法 用红、大红、绿、墨绿、黄、金黄、湖蓝、浅蓝、中 蓝 等颜色名称来表示颜色。
第二章 CIE标准色度系统
V
2.5R
2.显色表示法（色样集）如， /10
孟塞尔表色系统、自然色系 /9
统，印刷用的色谱等
/8
/7
显色系统的条件
/6
收集的色样大于1000个； /5
色度系统称为CIE1931-XYZ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
三刺激值
三刺激值
CIE1931XYZ系统标准色度观察者光谱刺激值曲线
第二节 CIE标准色度系统
一、CIE1931-RGB系统 RGB三原色 等能标准白光的确定 等能光谱色RGB三刺激值 色品坐标计算 色品图 等等
第二节 CIE标准色度系统
单色光匹配结果=CIE1931-RGB系统标准观察者光谱三刺
激值。用三原色、在2o视场下，匹配等能光谱的RGB数量 （ ~r、g~ 、b~ ）
波长（nm）
2.0
~z ( )
1.5
~y( )
1.0
x~( )
0.5
0 400 450 500 550 600 650 700
波长（nm）
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931标准色度观察者光谱刺激值的转换公式 第一步 求色品坐标
0.490r 0.310 g 0.200b
x 0.667r 1.132 g 1.200b 0.177r 0.812 g 0.010b y 0.667r 1.132 g 1.200b 0.000r 0.010 g 0.990b z 0.667r 1.132 g 1.200b
A 三原色光中的红原色光要减少 B 三原色光中的红原色光要加强 C 要减少所匹配光谱色光的红色成分 D 将一定量的红色加到光谱色中去 7、所有——的色品点组成的偏马蹄形轨迹称为光谱轨迹,CIE1931-RGB 系统的——和——出现负值。
第二节 CIE标准色度系统
二、CIE1931XYZ系统
假象三原色
D 是显色表示系统的基础
11、红色分量的色品坐标是——在——总量中所占的比例。
12、一个颜色的红、绿、蓝分量的色品坐标之和——。
A 大于1
B 大于3
C 等于1
D 等于3
13、匹配标准白光时的三原色色光数量都确定为一个单位，此时——。
A R=G=B=1 B R=G=B=3
C R=G=B〈1 D RGB不相等
A R=700nm,G=600nm,B=650nm B R=700nm,G=300nm,B=435.8 C R=700nm, G=546.1nm, B=435.8nm D R=500nm,G=400nm,B=500nm
第二节 CIE标准色度系统习题
5、在——视场下，用——匹配等能光谱所需的RGB三刺激值称为 CIE1931-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值。 6、匹配500nm左右的等能光谱时，红刺激出现负值，这说明——。
/4
根据心理感受，将颜色进 /3
行有系统、有规律的排列； /2
给每个颜色一个标记。 /1
/0
/0 /2 /4 /6 /8 /10 /12 /14 /16 /18 /20 /22 /24 /26 /28 /30
C
第二章 CIE标准色度系统
3.混色系统 基于三原色能混合出各种色彩，以颜色匹配实验为出发点 建立的表色系统。如：CIE标准色度系统就属于。它能定 量表达和测量每一个颜色。
485 490 470
0.4
Z
0
g
-2 -1.5 -1 -0.5 0 -0.4
0.5
1 X1.5
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931-RGB系统的缺陷
三刺激值与色品坐标都出现了负值， 既不易理解，也不便计算。
波长（nm）
r~()
g~( )
b~()
380 390 …… 500
0.00003 -0.00001 0.00117 0.00010 -0.00004 0.00359
0.4
Y= -1.739 2.767 -0.028
Z
0
g
Z= -0.743
0.141 1.602 -2 -1.5 -1 -0.5 0
-0.4
0.5
1 X1.5
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931XYZ标准色度系统
使用假象三原色将 ~r (), g~(), b~() 光谱三刺激值转换变为XYZ系统的光谱三刺
三刺激值 与待测色达到颜色匹 配时所需的三原色的数量称为三刺 激值（记为R 、 G 、 B）。
C 2R 2G 1B
（R、G、B是原色光）
R=170
= G=22
B=174
R=255
= G=0
B=255
R=0
= G=255
B=0
R=0
= G=0
B=255
第一节 颜色匹配
光谱三刺激值匹配实验 用 三原色光匹配等能光谱色。 光谱三刺激值 匹配等能光 谱色的三原色数量（记
RGB系统标准观察者
r~( )
g~( )
b~( )
0.00003 -0.00001 0.00117
0.00010 -0.00004 0.00359
-0.07173 -0.08901 -0.09264 -0.07101
0.08536 0.12860 0.17468 0.20317
0.04776 0.02698 0.01221 0.00549
三刺激值
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0 380 430 480 530 580 630 680 730 780
-0.05
-0.1
波长（nm）
第二节 CIE标准色度系统
光谱色色品坐标
r
g
r~ r~ g~ b~
g~ r~ g~ b~
b
b~ r~ g~ b~
r
CIE1931XYZ系统使用的
Y
2.8
三原色X、Y、Z超出了
2.4
525
505 520
物理颜色范围，是假象
510
2
三原色。
30
1.6
5 535
500
7 03086-007085n0m805n7m05n6m0 5nm50 nm
495
1.2
485 490 470
r
g
b
0.8
X= 1.275 -0.278 0.003
0.00000 0.00000 0.00000
XYZ标准观察者光谱三刺激值 波长 ~x() ~y() ~z ()
380 0.0014 0.0000 0.0065 390 0.0042 0.0001 0.0201
…… 500 0.0049 0.3230 0.2720 510 0.0093 0.5030 0.1582 520 0.0633 0.7100 0.0782 530 0.1655 0.8620 0.0422 …… 780 0.0000 0.0000 0.0000
2、将颜色进行有系统、有规律的排列，并给每个颜色一个标记的表色方 法称为——。
A 习惯法
B 显色系统表示法
C 混色系统表示法
D CIE系统表示法
3、以——能混合出各种色彩，以——为出发点建立的表色系统叫混色系 统。
4、属于混色系统的是——。
A 孟塞尔表色系统
B 自然色系统
C 印刷用的色谱
D CIE标准色度系统
0.6
g
0.4
0.2
0.2 0.4 r 0.6 0.8 1.0
第一节 颜色匹配
RGB三原色单位的确定 红、绿、蓝三原色以适当比例进 行混合，直到匹配出标准白光E，将此时的三原色数量都确 定为一个单位的R、G、B。
R=G=B=1
R=1
G=1
=E
未匹配E
B=1
匹配E
第一节 颜色匹配习题
1、颜色的表示方法可分成三类——、——、——。
-0.07173 0.08536 0.04776
第二节 CIE标准色度系统习题
1、 CIE是——的简称，CIE标准色度系统规定了的一系列——原理、条 件、数据和计算方法。 2、 CIE色度系统以两组实验数据——和——标准色度观察者光谱三刺激 值为基础。 3、——实用于1o-4o视场颜色测量，——实用于大于 4o视场颜色测，这 两组光谱三刺激值必须在——条件下使用。 4、 CIE三原色光是——。
第一节 颜色匹配习题
5、不属于混色系统的优点的是——。 A 以数表色 B 可表示的颜色无限 C 可用仪器测量 D 色样直观
6、将两种颜色调节到——相同的过程叫颜色匹配，任意一种光色可以通 过——匹配得到，他们分别是——、——、——。 7、达到与待测色匹配时所需的三原色的数量称为——，记为——。 8、三刺激值相同的颜色，其外貌——。
第一节 颜色匹配
标准白光的色品坐标
r
~r ~r ~g ~b
1 111
0.33
g
~g~r~g来自~ b1 111
0.33
b
~b
~r
~g
~ b
1 111
0.33
1.0 0.8
0.6
g
0.4
0.2
W(0.33, 0.33)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
r
第一节 颜色匹配
例 计算380nm、480nm、490nm色光的色品坐标。
波长（nm） 380 390 …… 500 …… 780
r~( )
0.00003 0.00010
-0.07173
0.00000
g~( )
-0.00001 -0.00004
0.08536
0.00000
b~( )
0.00117 0.00359
0.04776
0.00000
第二节 CIE标准色度系统
CIE1931-RGB标准色度观察者光谱三刺激值曲线
第二节 CIE标准色度系统
r
光谱轨迹 在rg色品 Y
2.8
图中所有光谱色色
2.4
505 520
品点组成的偏马蹄
510
2
形轨迹。
1.6
525 5 355 30
500
7 03086-007085n0m805n7m05n6m0 5nm50 nm
偏马蹄形内包括
1.2
495
了所有物理上能实
现的颜色。
0.8
为 ~r、g~ 、b~ ）。
单色光
C 0.0315R 0.0001G 0.000B
（R、G 、B 是原色光）
第一节 颜色匹配
CIE三原色光
红原色光R=700.00nm
绿原色光G=546.1nm
蓝原色光B=435.8nm
R
G
光谱三刺激值的意义
1.它的数值反映人眼的视觉特性， 是色度计算的基础。
2. 已知各单色光的光谱三刺激值，
B
根据原理就可计算混色色光的三
刺激值。
第一节 颜色匹配
色品坐标 三原色各自在 R+G+B总量中的相对比例（记 为 r, g, b)。
r
R RGB
g
G RGB
b
B RGB
1 r
g
色品图 以色品坐标值r和 g绘制的平面图称为色品图， 亦称麦吉斯韦颜色三角形。
1.0 0.8
第二节 CIE标准色度系统
第二步 求光谱三刺激值
~x
~y
(
x() y()
V
(
) V ()
)
~z ()
z( y(
) )
V
(
)
其中规定
~y() V ()
光谱光视效率
507nm 555nm
暗视觉
明视觉
波长(nm)
第二节 CIE标准色度系统
波长 380 390 …… 500 510 520 530 …… 780
第二节 CIE标准色度系统
CIE标准色度系统：CIE所规定的一系列颜色测量原理、 条件、数据和计算方法被称为CIE标准色度系统。 CIE色度系统以两组实验数据为基础：
1.CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值：实用于小 于4度视场颜色测量；
2.CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值：实用 于大于4度视场颜色测量 两组光谱三刺激值必须在明视条件下使用。
第二节 CIE标准色度系统
等能光谱色色品坐标的计算
x
y
x~ x~ ~y ~z
~y x~ ~y ~z
z
~z x~ ~y ~z
1
x~
~y
第二节 CIE标准色度系统
标准观察者光谱三刺激值
波长（nm） ~x()
380
0.0014
390
0.0042
A 一定相同 B 不一定相同 C 肯定不同 D 与其它条件有关 9、匹配等能光谱色所需的三原色数量称为——，记为——。
第一节 颜色匹配习题
10、关于光谱三刺激值的意义下面说法错误的是——。
A 它的数值反映人眼的视觉特性；
B 是色度计算的基础；
C 已知各单色光的光谱三刺激值，可计算混合色光的三刺激值；
第一节 颜色匹配
一、颜色匹配实验
颜色匹配 将两种颜色 调节到视觉上相同的过程 叫颜色匹配。
色光的颜色匹配方法 调节三原色光的强度比来 混合待测光的光色，当两 部分的光色相同时，视场 中的分界线消失，此时两 部分光达到颜色匹配。
第一节 颜色匹配
二、三刺激值和色品图
三原色 能以不同比例混合产生 任意颜色的三种颜色（色光混合三 原色为红、绿、蓝）。
第二章 CIE标准色度系统
颜色的表示方法可分成三类： 1.习惯法 用红、大红、绿、墨绿、黄、金黄、湖蓝、浅蓝、中 蓝 等颜色名称来表示颜色。
第二章 CIE标准色度系统
V
2.5R
2.显色表示法（色样集）如， /10
孟塞尔表色系统、自然色系 /9
统，印刷用的色谱等
/8
/7
显色系统的条件
/6
收集的色样大于1000个； /5