颜色的度量 - 图文(2)

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。实验时，匹配光谱每一波长为 的等能光谱色所对应的红、绿、蓝三原色数量，称为光谱三刺激值，记为

，它是CIE

在对等能光谱色进行匹配时用来表示红、绿、蓝三原色的专用符号。因此，匹配波长为l的等能光谱色C（入）的颜色方程为

C（入）≡ (5-2)

式中（R）、（G）、（B）为三原色的单位量，分别为1.0000、4.5907、0.0601；C（入）在数值上表示等能光谱色的相对亮度，如图5-25所示，其中最大值为C（555）。

且有 C（555）=1，即

（5-3）

光谱三刺激值的数据见表5-2，图5-26是按表5-2中的数据画出的曲线。

（纵坐标为相对亮度）

表5-2 国际R.G.B坐标制（CIE1931年标准色度观察者）

l 光谱三刺激值 色度坐标 （毫微米） 380 385 390 395 400 405 410 415 420 425 430 435 440 445 450 455 460 465 470 475 480 485 490 495 500 505 510 515 520 0.00003 0.00005 0.00010 0.00017 0.00030 0.00047 0.00084 0.00139 0.00211 0.00266 0.00218 0.00036 -0.00001 -0.00002 -0.00004 -0.00007 -0.00014 -0.00022 -0.00041 -0.00070 -0.00110 -0.00143 -0.00119 -0.00021 0.00149 0.00379 0.00678 0.01046 0.01485 0.01977 0.02538 0.03183 0.03914 0.04713 0.05689 0.06948 0.08536 0.10593 0.12860 0.15262 0.00117 0.00189 0.00359 0.00647 0.01214 0.01969 0.03707 0.06637 0.11541 0.18575 0.24769 0.29012 0.31228 0.31860 0.31670 0.31166 0.29821 0.27295 0.22991 0.18592 0.14494 0.10968 0.08257 0.06246 0.04776 0.03688 0.02698 0.01842 0.01221 r（l） 0.0272 0.0268 0.0263 0.0256 0.0247 0.0237 0.0225 0.0207 0.0181 0.0142 0.0088 0.0012 -0.0084 -0.0213 -0.0390 -0.0618 -0.0909 -0.1281 -0.1821 -0.2584 -0.3667 -0.5200 -0.7150 -0.9459 -1.1685 -1.3182 -1.3371 -1.2076 -0.9830 g（l） -0.0115 -0.0114 -0.0114 -0.0113 -0.0112 -0.0111 -0.0109 -0.0104 -0.0094 -0.0076 -0.0048 -0.0007 0.0048 0.0120 0.0218 0.0345 0.0517 0.0762 0.1175 0.1840 0.2906 0.4568 0.6996 1.0247 1.3905 1.7195 1.9318 1.9699 1.8534 b（l） 0.9843 0.9846 0.9851 0.9857 0.9865 0.9874 0.9884 0.9897 0.9913 0.9934 0.9960 0.9995 1.0036 1.0093 1.0172 1.0273 1.0392 1.0519 1.0646 1.0744 1.0761 1.0632 1.0154 0.9212 0.7780 0.5987 0.4053 0.2377 0.1296 -0.00261 -0.00673 -0.01213 -0.01874 -0.02608 -0.03324 -0.03933 -0.04471 -0.04939 -0.05364 -0.05814 -0.06414 -0.07173 -0.08120 -0.08901 -0.09356 -0.09264 0.17468 525 530 535 540 545 550 555 560 565 570 575 580 585 590 595 600 605 610 615 620 625 630 635 640 645 650 655 660 665 670 -0.08473 -0.07101 -0.05136 -0.03152 -0.00613 0.02279 0.05514 0.09060 0.12840 0.16768 0.20715 0.24526 0.27989 0.30928 0.33184 0.34429 0.34756 0.33971 0.32265 0.29708 0.26348 0.22677 0.19233 0.15968 0.12905 0.10167 0.07857 0.05932 0.04366 0.03149 0.19113 0.20317 0.21083 0.21466 0.21487 0.21178 0.20588 0.19702 0.18522 0.17807 0.15429 0.13610 0.11686 0.09754 0.07909 0.06246 0.04776 0.03557 0.02583 0.01828 0.01253 0.00833 0.00537 0.00334 0.00199 0.00116 0.00066 0.00037 0.00021 0.00011 0.00830 0.00549 0.00320 0.00146 0.00023 -0.00058 -0.00105 -0.00130 -0.00138 -0.00135 -0.00123 -0.00108 -0.00093 -0.00079 -0.00063 -0.00049 -0.00038 -0.00030 -0.00022 -0.00015 -0.00011 -0.00008 -0.00005 -0.00003 -0.00002 -0.00001 -0.00001 0.00000 0.00000 0.00000 -0.7386 -0.5159 -0.3304 -0.1707 -0.0293 0.0974 0.2121 0.3164 0.4112 0.4973 0.5751 0.6449 0.7071 0.7617 0.8087 0.8475 0.8800 0.9059 0.9265 0.9425 0.9550 0.9649 0.9730 0.9797 0.9850 0.9888 0.9918 0.9940 0.9954 0.9966 1.6662 1.4761 1.3105 1.1628 1.0282 0.9051 0.7919 0.6881 0.5932 0.5067 0.4283 0.3579 0.2952 0.2402 0.1928 0.1537 0.1209 0.0949 0.0741 0.0580 0.0454 0.0354 0.0272 0.0205 0.0152 0.0113 0.0083 0.0061 0.0047 0.0035 0.0724 0.0398 0.0199 0.0079 0.0011 -0.0025 -0.0040 -0.0045 -0.0044 -0.0040 -0.0034 -0.0028 -0.0023 -0.0019 -0.0015 -0.0012 -0.0009 -0.0008 -0.0006 -0.0005 -0.0004 -0.0003 -0.0002 -0.0002 -0.0002 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001 -0.0001

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