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          顏色基礎知識
        • 顏色基礎知識——CIE標準色度空間

        • 信息來源:管理員   瀏覽次數:0    發表時間:2019-08-02
        •     幾乎所有的顏色都可以用三原色按某個特定的比例混合而成。這三種單色光中的任何一種都不能由其余兩種混合產生。1931年,CIE(國際標準照明委員會)建立了一系列表示可見光譜的顏色空間標準,定義了CIE-RGB基色系統。規定了RGB系統的三原色光波長分別為700nm,546.1nm,435.8nm的紅光(R)、綠光(G)、藍光(B)。通過混色實驗可以得到圖1的一組曲線,它們表示在380nm-780nm范圍內當各個光譜能量一樣時,某一波長的光譜色與、、混色結果一樣,并稱這三條曲線為光譜三刺激值曲線。

           


          圖1 CIE1931 RGB系統光譜三刺激值曲線

              但這一系統存在一個明顯的缺點,計算顏色三刺激值時會出現負值,給大量的計算帶來不便。由于任何一種基色系統都可以從一種系統轉換到另一種系統,因此人們可以選擇任何一種想要的基色系統,以避免出現負值,并且使用方便?;诖薈IE又推薦了CIE-XYZ系統,這個系統采用想象的X,Y和Z三種基色,它們代表紅、綠、藍三種原色。圖2是基于2°視場的等能光譜的XYZ色度系統的三刺激值曲線、、。所以也稱為2°視場XYZ色度系統,將具有這樣的三刺激值曲線的假想的觀察者稱為CIE1931標準色度觀察者。


          圖2 CIE1931 XYZ系統光譜三刺激值曲線

              任何一種顏色都可以表示為:,其中稱X、Y、Z為該顏色的三刺激值。根據CIE的規定,三刺激值可由下面的公式計算得到。

                                                                                     (1)

              其中P(λ)是光源輻射的相對光譜功率分布,、、是CIE1931標準色度觀察者的光譜三刺激值,即圖2中的曲線值。k是歸一化系數,物理意義是將光源的Y值歸一化為100,其計算公式為:

                                                                                             (2)

              在獲得顏色的三刺激值后,可以按下式計算出該顏色在CIE1931色度系統中的色品坐標。

                                                                                                      (3)

              由上式可知當顏色的x、y知道時,z值也隨之確定,所以為了在二維坐標中表達顏色,采用x、y來描述。計算可見光380nm-780nm的各個單色光的色坐標,用x、y作為直角坐標繪制出一個直角坐標圖,并將各個點連接起來形成一個光譜軌跡,稱為色品圖,如圖3所示。其中點x=0.333,y=0.333為等能白點。


          圖3 CIE1931色品圖

           

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