CIE色度图.pdf

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1、CIE色度图颜色视觉是视觉系统分辨光的不同波长特性的能力，与我们的日常生活、工作息息相关。1931年国际照明委员会（CIE）根据2°视场匹配光谱色的实验结果，制订了1931CIE-RGB色度图。由于用来标定光谱色的原色有时出现负值，计算不方便又不易理解，后来推荐用新的国际通用标定系统——1931CIE-XYZ系统。CIE色度图是根据颜色匹配原理，而不仅仅根据颜色的表观现象来说明颜色混合现象。它用匹配某一颜色的三原色的比例来规定一种颜色。一、CIE-XYZ色度图的基本结构各种色调根据其波长沿着马蹄形的色度图周边排列，形成光谱轨迹曲线。连接400nm和700nm的直线是光谱上没有的，由紫到

2、红的颜色，由多种波长的混合而成。R（红），G（绿），B（蓝）三原色经过数学转换后，变成了虚拟的X、Y、Z心理三原色。根据X、Y、Z心理三原色在颜色匹配中的比例，表示为x、y、z。色度图的横坐标为x，x=X/（X+Y+Z）；纵坐标为y，y=Y/（X+Y+Z）；图中不能表示z的色度坐标，z=Z/（X+Y+Z）；因为x+y+z=1，所以z=1-x-y。因此，只要知道两种颜色的比例，便可得到z的值。中央区C是等能白光，由三原色各1/3产生，坐标为x，y，z=（0.3333，0.3333，0.3333），其相当于中午阳光的色温6774K。马蹄形的色度图内包括了所有物理上能实现的颜色，三原色点（红

3、原色点：x=1，y=z=0；绿原色点：y=1，x=z=0；蓝原色点：z=1，x=y=0）均位于这一区域之外。因此，原色点的色度是假想的，在物理上是不可能实现的。同理，马蹄形色度图以外的颜色，也是不可能由真实光混合产生的。二、CIE色度图的视觉特点在图上，任何颜色都占有一确定的位置。假设A、B两种颜色，A的x=0.16，y=0.55，B的x=0.5，y=0.38。由中央C过A作一直线与光谱轨迹相交，交叉点的波长即为A颜色的主波长，相当于绿色调。颜色越靠近C点，饱和度越低。通过颜色的混合，可以得到中间色。A、B两色混合，A、B连线上的颜色即为按不同比例混合所得的中间色。假设连线上有一点D，

4、由C通过D抵达光谱轨迹上对应光谱色的波长，则为A、B色混合成D的主波长。靠近长波末端700～770nm的光谱波段，具有一个恒定的色度值（0.7347，0.2653，0）。因此该波段内任何两种颜色调整到相同明度时，人眼看来是一样的颜色。光谱轨迹540～700nm这一段是一条直线，其色度坐标是x+y=1，而z=0，即该波段内任何光谱色（单色光）都可通过540nm和700nm两种波长的光以一定比例相混合产生。在色度图上可以确定任何一对光谱色的补色波长。从光谱轨迹的一点通过C点连一直线抵达对侧光谱轨迹的一点，直线与两侧光谱轨迹的相交点就是一对补色的波长。在380～494nm之间的光谱色的补色在

5、570～700nm之间，反之亦然。但是，在494～570nm之间的光谱色的补色只能由两种以上波长的光混合产生（一个取自光谱轨迹长波段，一个取自短波段）。由此可见，CIE色度图准确地表达了颜色视觉的基本特性和颜色混合的一般规律，因而色度图也可以称为混色图。