电脑测色配色软件

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1、COLORMATCH电脑测色配色软件--测色原理王聪（杭州彩谱科技有限公司）2.1三刺激值与光谱三刺激值在日常生活中人们常见的多是复合光，复合是由多个不同波长的单色光复合[3]而成。人眼所能观察的大部分颜色可以用三种颜色按照不同比例混色而成。采[4]用红(R)、绿(G)、蓝(B)这三种原色进行匹配，即为三刺激值。可以在相等能量单位情况下匹配出等能白光，其颜色匹配方程为：C=r(RgRbR)++()()(2-1)其中，在可见光380nm-780nm范围内，任意单色光都可以得到一组匹配公式。CrRgRbRλλ=

2、++()λ()λ()(2-2)当每种单色光能量相同时，就可以得到一组曲线r(λ)、b(λ)、g(λ)，称为光谱三刺激值，如图2.1所示。图2.1CIE1931RGB标准色度系统光谱三刺激值2.2格拉斯曼颜色混合定律在色度系统中，采用明度、色调、彩度这三种颜色的特征属性来对各种颜色进行判别与分类。明度表征人眼对于色彩的明暗感觉，光源色的亮度越高，物体色的反射比或者透射比越高，人眼感觉到的明度就越高。色调也称为色相，是各颜色光相互区分的特性。在正常条件下，人眼能分辨光谱中的色调共有150多种，他们分别对应于不同

3、的波长的单色光。对于复合光来说，色调取决于各波长单色光的比例。彩度也称饱和度，表征颜色的鲜艳程度，物体对光谱某一窄带光谱反射率高而对其他波段反射率低，这一颜色的彩度就高。而当掺入等能量白光光谱时，其饱和度就会降低。基于颜色混合相加的原理，格拉斯曼于1854年总结出了相关的颜色混合定[5]律，称为格拉斯曼定律。作为颜色测量相关领域的理论基础，格拉斯曼颜色混合定律主要内容为：（1）人眼的视觉只能对颜色的明度、色调和饱和度这三种变化进行区分。（2）如果一个混合色由几个颜色构成，其中某一颜色发生变化，则混合色也会发

4、生变化。由此又可引出两个定律：补色定律和中间色定律。补色定律：两个互补色以一定的比例混色，就能产生白色或灰色。若按照其他比例混合，会产生近似于比重大的非饱和色。中间色定律：若两个颜色为非补色相，则其混合色为中间色，两颜色的权重影响到混合色的色调，两颜色在色调的顺序则影响了混合色的饱和度。（3）凡是在视觉上感觉相同的颜色，在颜色混合中都是等效的，与其光谱分布无关。该结论包括了两个简单法则：比例法则：若不同单位量的两颜色外貌相同时，则这两种颜色数量同时改变之后，得到的两颜色外貌依然相同。若A=B则nA=nB加法

5、法则：视觉上相同的两颜色与另外两个相同颜色相加所得到的两个新颜色依然相同。若A=B，C=D则A+C=B+D由此可知，只要颜色的外貌相同时，就可以在一定条件下相互代替，最后得到的混合色外貌相同。例如：A+B=C若X+Y=B则A+(X+Y)=C(4)由几种颜色混合而成的亮度，在数值上等于每个颜色的亮度总和，称为亮度[6]相加定律。颜色混合定律只是用于各颜色光的相加混合方法。2.3CIE1931RGB系统三刺激值和色品坐标复合光光谱功率分布为ϕλ()，与在每个波长的光谱三刺激值r(λ)、b(λ)、g(λ)一一对应

6、。根据格拉斯曼颜色定律，按照波长加权光谱三刺激值就可以得[7]到每个波长的三刺激值，并进行积分就可以计算出该复合光的三刺激值。780RK=∑ϕλ()r(λλ)∆380780GK=∑ϕλ()g(λλ)∆(2-3)380780BK=∑ϕλ()b(λλ)∆380式中R、G、B为三刺激值，K为比例常数。其中，若ϕλ()为光源色，则ϕλ()为光源的光谱功率分布s(λ)。如果是物体色，则ϕλ()不仅和照明光源光谱功率分布s(λ)有关，还与物体反射光谱τλ()有关联，如公式2-4。ϕλ()=s(λτλ)

7、()(2-4)可求得CIE1931RGB系统的色品坐标为Rr=RGB++Gg=(2-5)RGB++Bb=RGB++2.4国际照明委员会XYZ色度系统2.4.1CIE1931XYZ标准色度系统当用CIE1931RGB系统计算颜色三刺激值时，如在波长为450nm左右计算红原色就会出现负值，这对后期的配色补色计算打来了极大的麻烦。因此国际照[8,9]明委员会推荐了CIE1931XYZ色度系统。其转换公式为：XR2.76891.75171.1302YG=1.00004.59

8、070.0601(2-6)ZB0.00000.05655.5943进一步可以得到色品坐标公式：Xx=XYZ++Yy=(2-7)XYZ++Zz=XYZ++图2.2CIE1931XYZ色度系统的三刺激值曲线在得到各波长的色品坐标x(λ)、y(λ)、z(λ)后，可以进一步计算出XYZ色度系统光谱三刺激值x(λ)、y(λ)、z(λ)。CIE1931XYZ数据都是由真实