ch2 色彩的描述-2.3.1

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1、12.3CIE表色系统——色度学CIE——国际照明委员会(InternationalCommissiononIllumination)http://www.cie.co.at/2色度学色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。色度学与物理光学等学科的基础不同,物理光学可以认为是客观的科学,是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学,它以人类的平均感觉为基础,因此它属于人类工程学范畴。色度学确切的讲它是研究人眼对

2、颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说,物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量,而色度学却以色光对人眼的刺激强度（光通量）来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮,人们就认为黄光的强度比红光大。3每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视觉人群中观测得来的数据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性和可靠的准确性。外界光刺激（即色彩的物理量）与视觉感知量之间的关系、描述色彩的空间、均匀色

3、彩空间以及色差的计算、色貌模型等。色度学研究的内容：4色度学的发展已经经历了三个阶段：色匹配阶段色差阶段色貌阶段P60~615CIE1931RGB系统CIE1931XYZ系统CIEYxy表色方法CIE1964系统CIE标准照明体与标准光源CIE色度计算方法CIE均匀色彩空间与颜色色差同色异谱色色貌模型掌握——掌握基本概念2.3CIE表色系统主要内容6CIE主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在巴黎。早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究，1931年根据莱特(W.D.Wright)在19

4、28-1929年和吉尔德(J.Guild)在1931年研究三原色的角度观察效果，加以平均，规定了CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值，并绘制出偏马蹄形曲线的色度图，称为“1931CIE-RGB系统色度图”，后经修改被推荐为1931CIE-XYZ系统，为国际通用色度学系统，称为“CIE标准色度学系统”，所作的图则称“CIE1931色度图”。71964年又综合斯泰尔斯(W.S.Stiles)和伯奇(J.M.Bruch)以及斯伯林斯卡娅(N.I.Speranskaya)1959年发表的研究结果，制定了CIE1964补

5、充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，进行色度计算和色差计算。1964年又提出了“均匀颜色空间”的三维空间概念，1976年加以修订，并正式被采用。CIE为此还提出了确定的参照光源，称“CIE标准光源”。82.3.1色彩匹配主要内容：色彩匹配实验色彩匹配方程91.色彩匹配实验据格拉斯曼颜色混合定律，视觉上相同的颜色可互相代替。三刺激值：为了匹配某一特定颜色所需的红、绿、蓝三原色数量。色彩匹配：把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法。10优点：清楚的说明了颜色混合和匹配的基本原理。(1)利用颜色转盘缺点：不

6、易定量，做演示用。色彩匹配方法：颜色转盘颜色光11颜色匹配(2)用颜色光匹配——精确的匹配方法挡板RGB屏幕黑色挡板光源12第一节　颜色方程2.色彩匹配方程CR(R)+G(G)+B(B)其中：C为被匹配颜色(R)、(G)、(B)为红、绿、蓝三原色R、G、B为三原色的数量“”代表匹配，即视觉上相等（1）色彩匹配方程13颜色方程C+B(B)R(R)+G(G)CR(R)+G(G)-B(B)当被匹配颜色的饱和度很大时：14具体规定为：在380~780nm的波长范围内，各种波长的辐射能量均相等时，称为等能光谱色，由

7、其构成的白光称等能白光。等能白光的三刺激值是相等的，且均定为1个单位。等能光谱色（2）光谱三刺激值15匹配波长的等能光谱色C()的颜色方程为：定义为：为匹配等能光谱色的三原色数量，用表示。也叫做颜色匹配函数（ColorMatchingFunctions，CMF）光谱三刺激值162.3.2CIE标准色度系统CIE1931标准色度系统是以前人的理论为基础，在CIE制定的标准下，采用视觉颜色匹配实验建立起来的，是基于三原色光（红、绿、蓝）能够混合匹配出各种不同的色彩所归纳的系统。171.CIE1931RGB表色系统物

8、体的颜色既取决于物理刺激，又取决于人眼的特性。颜色的测量和标定应符合人眼的观察结果。不同的观察者的视觉特性并不是完全相同的，这就要求根据许多观察者的颜色视觉实验，确定为匹配等能光谱色所必须的三原色数据，以此代表人眼的平均颜色视觉特性，用于颜色的计算和标定。18CIE1931RGB表色系统就是根据莱特和吉尔德分别实验的结果，取其光谱三刺激值的平均值，作为该系统