光度学与色度学.ppt

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1、§2-1选定三原色1、其中任何一种原色不能被其他两种原色匹配2、三色之间的光谱间隔大，匹配色覆盖的颜色最多3、容易实现CIE确定：RedGreenBluenm700546.1435.8为标准三原色这样規定的原因是上述三者都比较容易精确地产生出來。是采用汞弧光谱中经滤波后的单一谱线获得，色度稳定而准确，配出彩色也较多。§2CIE标准色度学系统§2-2选定三原色的单位量匹配等能白：SERedGreenBlueMixture波长（nm）700546.1435.8单位量（cd/m2）1.00004.59070.06915.65081Redunit=[R]=1.0000cd/m2;1Greenu

2、nit=[G]=4.5907cd/m2;1Blueunit=[B]=0.0691cd/m2.（亮度比和光通量比是等效的）§2-4等能白光的光谱色品坐标在颜色科学中，我们不直接用三刺激值R、G、B来表示颜色，而用三原色各自占R+G+B总量的相对比值表示颜色，即。色度坐标：三原色各自占R+G+B总量的相对比值。对等能白光的光谱色而言，其色度坐标为：由此即可得出：r+g+b=1﹐即色品坐标r﹑g﹑b中﹐只有兩个独立﹐因此可用二維空间表示彩色光的色品。对于等能白光﹐R=G=B=1﹐因此等能白光的色坐标为r=g=b=1/3§2-6由相对光谱功率分布求任一颜色的三刺激值如果已知色光C的光谱功率分布

3、，怎样来确定它的三刺激值及色度坐标呢？设：颜色CE光谱功率分布为E()，（如下图）由颜色的混合规律：CE=CE380+CE390+CE400+……CE780而：CE380=C380E(380)CE390=C390E(390)CE400=C400E(390)...CE780=C780E(780)E(λ)λ(nm)380390400380390400780C380C390C780CE390CE380CE780CE400C400求任一颜色的三刺激值结合：代入：CE=CE380+CE390+CE400+……CE780并考虑E()所对应的波长间隔△得：求任一颜色的三刺激值由CE=RE（R）

4、+GE（G）+BE（B）所以颜色CE的三刺激值为：其色品坐标为：求任一颜色的三刺激值所以根据CIE1931-RGB标准色度观察者如果已知任一颜色的光谱功率分布就可以计算出该颜色的三刺激值和色品坐标这样就实现了颜色的“量化”表示，从而建立了颜色评价的“客观”标准§3CIE1931-XYZ标准色度学系统§3-1CIE1931-RGB标准色度观察者与CIE1931-XYZ标准色度观察者的转换RGB系统在某些场合下﹐例如被匹配顏色的饱和度很高時﹐三色系数就不能同时取正﹐而且由于三原色都对混合色的亮度有贡献﹐当用顏色方程計算时就很不方便。希望有一种系统能滿足以下的要求﹕(1)三刺激值均为正(2)

5、某一原原色的刺激值﹐正好代表混合色的亮度﹐而另外两种原色对混合色的亮度沒有贡献。(3)当三刺激值相等时﹐混合光仍代表标准(等能)白光。这样的系統在以实际的光譜色为三原色时是找不到的﹐于是就出現了以假想色为三原色的XYZ表色系統。亮度仅由Y表示，X、Y、Z所形成的虚线三角形包含了整个光谱轨迹，使得光谱轨迹上和轨迹之内的色度坐标都成了正值。XYZ假想三原色的由来：色度坐标的转换三条直线在RGB系统中的直线方程：XZ直线为无亮度线。即：1.0000r+4.5907g+0.0601b=0又由：r+g+b=1,代入上式得：0.9399r+4.5306g+0.0601=0XY直线为：r+0.99g

6、-1=0YZ直线为：1.45r+0.55g+1=0X、Y、Z三点在rg图中的坐标是：X：r=1.2750，g=-0.2778，b=0.0028Y：r=-1.7392，g=2.7671，b=-0.0279Z：r=-0.7431，g=0.1409，b=1.6022在1931CIE-XYZ色度图中，等能的白光，即E光源的色度坐标也为：xE=0.3333，yE=0.3333。§3CIE1931-XYZ标准色度学系统§3-1CIE1931-RGB标准色度观察者与CIE1931-XYZ标准色度观察者的转换RGB系统在某些场合下﹐例如被匹配顏色的饱和度很高時﹐三色系数就不能同时取正﹐而且由于三原色都

7、对混合色的亮度有贡献﹐当用顏色方程計算时就很不方便。希望有一种系统能滿足以下的要求﹕(1)三刺激值均为正(2)某一原原色的刺激值﹐正好代表混合色的亮度﹐而另外两种原色对混合色的亮度沒有贡献。(3)当三刺激值相等时﹐混合光仍代表标准(等能)白光。这样的系統在以实际的光譜色为三原色时是找不到的﹐于是就出現了以假想色为三原色的XYZ表色系統。亮度仅由Y表示，X、Y、Z所形成的虚线三角形包含了整个光谱轨迹，使得光谱轨迹上和轨迹之内的色度坐标都成了正值。