色彩學(xué)第五章色系統(tǒng)

CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)物體顏色是光刺激人的視覺器官產(chǎn)生的反應(yīng)，要將觀察者的顏色感覺數(shù)字化，國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定了一套標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，稱為CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是近代色度學(xué)的基本組成部分，是色度計(jì)算的基礎(chǔ)，也是彩色復(fù)制的理論基礎(chǔ)之一。CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)是一種混色系統(tǒng)，是以顏色匹配實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)建立起來(lái)的。用組成每種顏色的三原色數(shù)量來(lái)定量表達(dá)顏色。目前一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.1顏色匹配2.1.1顏色匹配實(shí)驗(yàn)把兩種顏色調(diào)節(jié)到視覺上相同或相等的過程叫作顏色匹配。顏色匹配實(shí)驗(yàn)?zāi)壳岸?yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)MappingthehumanresponseRedRedGreenGreenBlueBlueTestLamp!WhiteScreenWhiteScreenMaskingScreenMaskingScreenObserver2°2°2°2°目前三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.1.2三刺激值和色度圖一、三刺激值

在顏色匹配中，用于顏色混合以產(chǎn)生任意顏色的三種顏色叫做三原色。通常加色混色中使用紅、綠、藍(lán)三種顏色光為三原色是為了得到最多的混合色。

顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)與待測(cè)色達(dá)到色匹配時(shí)所需要的三原色的數(shù)量，稱為三刺激值，記作R、G、B。一種顏色與一組R、G、B值相對(duì)應(yīng)，R、G、B值相同的顏色，顏色感覺(外貌)必定相同。目前四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)二、光譜三刺激值

匹配等能光譜色的三原色數(shù)量。用符號(hào)ｒ，ｇ，ｂ表示。三、色度坐標(biāo)和色度圖三原色各自在R+G+B總量中的相對(duì)比例叫做色度坐標(biāo)，用符號(hào)r，g，b來(lái)表示。目前五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)色度坐標(biāo)與三刺激值的關(guān)系如下：r=R/(R+G+B)g=G/(R+G+B)b=B/(R+G+B)=1-r-g以色度坐標(biāo)r，g表示的平面圖稱為色度圖。目前六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.2CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)現(xiàn)代色度學(xué)采用CIE所規(guī)定的一系列顏色測(cè)量原理、條件、數(shù)據(jù)和計(jì)算方法，稱為CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。這一色度系統(tǒng)以兩組基本顏色視覺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)：CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值1°-4°視場(chǎng)CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值大于4°視場(chǎng)目前七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.2.1CIE1931-RGB系統(tǒng)１、選擇三原色：700nm(R)、546.1nm(G)、435.8nm(B)２、確定三原色單位：

將相加匹配出等能白光(E光源)時(shí)三原色各自的數(shù)量定為三原色的單位。即從色彩角度，三原色等量（R=G=B=1)混合得到白光。白光色度r=g=b=1/(1+1+1)=0.33目前八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2°視場(chǎng)下用上述選定三原色匹配等能光譜色的R、G、B三刺激值，用r,g,b來(lái)表示。光譜三刺激值曲線如圖。這一組函數(shù)叫做“CIE1931-RGB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”，簡(jiǎn)稱“CIE1931-RGB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者”。以此來(lái)代表人眼2°視場(chǎng)的平均顏色視覺特性。顏色視覺特性目前九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)r(λ)g(λ)b(λ)λ(nm)435.8546.17000.0三刺激值0.40.2CIE1931-RGB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值曲線目前十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)光譜三刺激值與光譜色色度坐標(biāo)的關(guān)系式

目前十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)CIE1931-RGB系統(tǒng)色度圖及(R)、(G)、(B)向(X)、(Y)、(Z)的轉(zhuǎn)換光譜軌跡：目前十二頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)注意：出現(xiàn)了負(fù)的三刺激值與色度坐標(biāo)值

加入待匹配色一側(cè)視場(chǎng)的原色數(shù)量為負(fù)值。

CIE1931-RGB系統(tǒng)的光譜三刺激值r,g,b是由實(shí)驗(yàn)獲得的，本來(lái)可以用于色度計(jì)算，但由于光譜三刺激值與色度坐標(biāo)都出現(xiàn)了負(fù)值，計(jì)算起來(lái)不方便，又不易理解，因此，1931年CIE討論推薦了一個(gè)新的國(guó)際通用色度系統(tǒng)—CIE1931-XYZ系統(tǒng)。目前十三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)1931年CIE在RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改用三個(gè)假想的原色X、Y、Z建立了一個(gè)新的色度系統(tǒng)。將RGB系統(tǒng)光譜三刺激值進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，變?yōu)橐訶、Y、Z三原色匹配等能光譜的三刺激值，定名為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜刺激值”，簡(jiǎn)稱為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者”，記作x(λ)，y(λ)，z(λ)。這一系統(tǒng)叫做“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)”或“CIE1931-XYZ”系統(tǒng)。CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)目前十四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)λ(nm)三刺激值z(mì)(λ)y(λ)x(λ)

CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值曲線圖1.51.00.5400500600700目前十五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

光譜光視效率

能量相同而波長(zhǎng)不同的光，對(duì)人眼所引起的亮度感覺是不同的。眼睛的靈敏度與波長(zhǎng)的依賴關(guān)系，稱為光譜光視效率(或稱視見函數(shù))。由于人眼有明視覺和暗視覺兩種視覺功能，光譜光視效率也分明、暗兩種。

CIE(國(guó)際照明委員會(huì))分別于1924年和1951年根據(jù)不同科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果規(guī)定了明視覺光譜光視效率V(λ)和暗視覺光譜光視效率Vˊ(λ)。目前十六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前十七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

CIE明視覺和暗視覺光譜光視效率是光度學(xué)計(jì)算的重要依據(jù)。CIE推薦采用明視覺和暗視覺光譜光視效率V(λ)和Vˊ(λ)作為標(biāo)準(zhǔn)光度觀察者，代表人眼的平均(光)視覺特性。按照CIE標(biāo)準(zhǔn)光度觀察者來(lái)評(píng)價(jià)的輻通量Φe即為光通量Фv。輻通量與光通量的關(guān)系式為：式中V(λ)為明視覺光譜光視效率；V′(λ)為暗視覺光譜光視效率；Фv,Фv′為光通量，單位是流明(lm)；Фe(λ)是以波長(zhǎng)為自變量的輻通量，單位是瓦(W)；Km=683流明/瓦(lm/w)；Km′=1755流明/瓦(lm/w)。明視覺：暗視覺：

目前十八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)色度圖可用來(lái)表示所有顏色的色度特性。色度圖中心為白點(diǎn)（非彩色點(diǎn)），光譜軌跡上的點(diǎn)代表不同波長(zhǎng)的光譜色，是飽和度最高的顏色，越接近色度圖中心（白點(diǎn)），顏色的飽和度越低。圍繞色度圖中心不同的角度，顏色的色調(diào)不同。0.80.8目前十九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)顏色光譜由來(lái)CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的數(shù)據(jù)適用于2°視場(chǎng)的中央視覺觀察條件(視場(chǎng)范圍1°-4°)，以此代表人的平均顏色視覺特性。目前二十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)的三刺激值以X、Y、Z表示，三種原色由于選擇時(shí)的考慮，只有Y值既代表色度又代表亮度，又稱為亮度因數(shù)，而X、Z只代表色度，與亮度無(wú)關(guān)，所以y(λ)函數(shù)曲線與明視覺光譜光視效率V(λ)一致，即y(λ)=V(λ)。

在使用數(shù)字描述顏色時(shí)，常采用Yxy表色方法，即采用色度坐標(biāo)x，y表示顏色的色度特征，用亮度因數(shù)Y表示顏色的亮度特征，這樣該顏色的外貌就能完全唯一地確定下來(lái)。右圖直觀地表示這三個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。

Yxy立體圖目前二十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前二十二頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.3CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)在大面積視物觀察條件下(>4°)，由于桿體細(xì)胞的參與以及中央凹黃色素的影響，顏色視覺會(huì)發(fā)生一定的變化。主要表現(xiàn)為飽和度的降低及顏色視場(chǎng)出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明：人眼用小視場(chǎng)觀察顏色時(shí)，顏色差異辨別力較低。當(dāng)觀察視場(chǎng)從2°增大到10°時(shí)，顏色匹配的精度也隨之提高。但視場(chǎng)再進(jìn)一步增大，顏色匹配精度的提高就不大了。

目前二十三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)CIE在1964年又規(guī)定了一組“CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”，簡(jiǎn)稱為“CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者”，x10

(λ)，y10

(λ)，z10

(λ)

。這一系統(tǒng)稱為“CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)”，也叫作10°視場(chǎng)X10Y10Z10色度系統(tǒng)。CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)三刺激值記作X10，Y10，Z10。為了適應(yīng)大視場(chǎng)顏色測(cè)量的需要，目前二十四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

在色度測(cè)量與計(jì)算中要根據(jù)觀察視場(chǎng)的大小選擇CIE1964或CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者數(shù)據(jù)來(lái)代表人眼的平均顏色視覺特性。目前二十五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.4光源的顏色特性光源自身的顏色：用三刺激值、光源的顯色性：用顯色指數(shù)評(píng)價(jià)光源的顏色特性色溫來(lái)評(píng)價(jià)。2.4.1色溫與相關(guān)色溫不同的光源其所發(fā)光的光譜功率分布有很大差異，隨之而來(lái)光源的光色也各不相同。我們將光源的光與黑體的光相比較來(lái)描述它的光色。目前二十六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)黑體溫度一定輻射光譜分布一定顏色一定黑體軌跡（普朗克軌跡）目前二十七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)色溫：當(dāng)某種光源的色度(坐標(biāo))與某一溫度下的黑體色度(坐標(biāo))相同時(shí)，就稱此時(shí)黑體的溫度為該光源的顏色溫度，簡(jiǎn)稱色溫，用符號(hào)Tc表示，單位為開爾文，用“K”表示。絕對(duì)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為：T(K)=t(℃)+273

例如：某光源的光色與黑體加熱到絕對(duì)溫度2400K所發(fā)出的光色相同時(shí)，則光源的色溫為2400K，它在CIE1931色度圖上的坐標(biāo)為x=0.4862，y=0.4147。目前二十八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)相關(guān)色溫：由于光源的色度坐標(biāo)并不恰好落在黑體軌跡上，所以只能用光源與黑體軌跡最接近的顏色來(lái)確定該光源的色溫，這樣確定的色溫叫做相關(guān)色溫。例如：圖中光源B的色度點(diǎn)最接近黑體加熱到4874K時(shí)的色度點(diǎn)，所以光源B的相關(guān)色溫就定為4874K。注意：色溫只是一種描述光源顏色的量值，色溫相同的光源它們的光譜組成可能會(huì)有很大的不同。另外，它與光源本身的溫度無(wú)關(guān)。目前二十九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.4.2CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源為了達(dá)到顏色度量與評(píng)價(jià)的一致性，需要在人們共同約定的幾種具有代表性的光源下標(biāo)定物體的顏色。為此，CIE推薦了標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源。標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源是兩個(gè)不同的概念：目前三十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)照明體是指特定的光譜功率分布，這種標(biāo)準(zhǔn)的光譜功率分布不必由一個(gè)光源直接提供，也不一定能真正地實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)光源是符合標(biāo)準(zhǔn)照明體規(guī)定的光譜功率分布的物理發(fā)光體。CIE先用相對(duì)光譜功率分布定義了標(biāo)準(zhǔn)照明體，同時(shí)還規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)光源，以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對(duì)光譜功率分布。目前三十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體：標(biāo)準(zhǔn)照明體A:代表絕對(duì)溫度2856K的完全輻射體(黑體)的輻射。它的色度坐標(biāo)點(diǎn)落在CIE1931色度圖的黑體軌跡。標(biāo)準(zhǔn)照明體B：代表相關(guān)色溫大約為4874K的直射日光，它的光色相當(dāng)于中午的日光，其色度點(diǎn)緊靠黑體軌跡。標(biāo)準(zhǔn)照明體C：代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光。它的光色近似陰天天空的日光，其色度點(diǎn)位于黑體軌跡的下方。標(biāo)準(zhǔn)照明體D：代表各種時(shí)相的日光的相對(duì)光譜功率分布，又名典型日光或重組日光。目前三十二頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前三十三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)IlluminantD65Daylight400500600700目前三十四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)IlluminantAIncandescent400500600700目前三十五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)IlluminantF2CoolWhiteFluorescent400500600700目前三十六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

D65以外的其它時(shí)相的日光的相對(duì)光譜功率分布可根據(jù)色溫按CIE推薦的D照明體(典型日光或重組日光)的光譜功率分布統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算得到。CIE優(yōu)先推薦D55，D65，D75的相對(duì)光譜功率分布作為代表日光的標(biāo)準(zhǔn)照明體，相當(dāng)于相關(guān)色溫為5505K，6504K，7504K的D照明體。CIE建議，盡量用D65來(lái)代表日光，在不能應(yīng)用D65時(shí)則盡量使用D55和D75。在印刷應(yīng)用中，常使用D50作為標(biāo)準(zhǔn)照明條件。

標(biāo)準(zhǔn)光源是指用來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體光譜功率分布的光源。目前三十七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.4.3光源的顯色性光源的顯色性是光源顏色特性的又一方面，即物體在光源照明下所呈現(xiàn)顏色的真實(shí)性。真實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：日光下和火光下日光和火光都是連續(xù)光譜，盡管其光譜功率分布和色溫存在很大差異，但在這種自然光條件下，人眼的辨色能力依然是準(zhǔn)確的。

白熾燈的光譜分布與火光類似，顯色性很好。具有與白熾燈和日光相似的連續(xù)光譜的光源均有較好的顯色性。目前三十八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)光源顯色性的評(píng)價(jià)

將待測(cè)光源下與參照標(biāo)準(zhǔn)光源下標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色相比較，偏差越小，則待測(cè)光源的顯色性越好。CIE規(guī)定：待測(cè)光源色溫低于5000K時(shí)，用完全輻射體(黑體)作為參照標(biāo)準(zhǔn)光源；待測(cè)光源色溫高于5000K時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)照明體D作為參照標(biāo)準(zhǔn)光源。參照光源的顯色指數(shù)Ra=100，當(dāng)待測(cè)光源下與參照標(biāo)準(zhǔn)光源下的標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色相同時(shí)，則此光源的顯色指數(shù)為100，顯色性最好。反之，顏色差異越大，顯色指數(shù)越低。

目前三十九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn) 幾種人工光源的一般顯色指數(shù)光源名稱CIE色度坐標(biāo)相關(guān)色溫(k)一般顯色指數(shù)Ra白熾燈(500瓦)x0.447u0.255y0.408v0.350290095~100碘鎢燈(500瓦)x0.458u0.261y0.411v0.351270095~100溴鎢燈(500瓦)x0.409u0.237y0.391v0.342340095~100熒光燈(日光色40瓦)x0.310u0.192y0.339v0.315660070~80外鎮(zhèn)高壓汞燈(400瓦)x0.334u0.184y0.412v0.340550030~40內(nèi)鎮(zhèn)高壓汞燈(450瓦)x0.378u0.203y0.434v0.349440030~40鏑燈(1000瓦)x0.369u0.222y0.367v0.330430085~95高壓鈉燈(400瓦)x0.516u0.311y0.389v0.352190020~25目前四十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前四十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)一．照明光源印刷行業(yè)所使用的光源可分為兩種:反射樣品——D65光源透射樣品——D50光源顯色指數(shù)〉90目前四十二頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)二．照明條件(1)

反射樣品照明條件照度均勻度〉80%的漫射光５００～１５００l(fā)x亮調(diào)為主暗調(diào)為主２～４根高顯色性熒光燈燈管，燈管上加裝反射燈罩和漫散射隔板或毛玻璃，觀察面上方１m～1.2m。北窗下的太陽(yáng)光目前四十三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

觀察透射原稿的條件

(1)

透射樣品的照明條件用２～３根高顯色性熒光燈管的燈箱實(shí)現(xiàn)目前四十四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

觀察反射樣品的首選觀察條件

三．觀察條件(1)

觀察反射樣品可避免燈光的鏡面反射光進(jìn)入觀察者的眼睛目前四十五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

觀察反射樣品的替代觀察條件光源到觀察面的距離不相等，有可能產(chǎn)生照明不均勻的情況目前四十六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)(1)

觀察透射樣品灰色擋光材料原稿目前四十七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)四．觀察樣品時(shí)的環(huán)境色和背景色1、觀察環(huán)境四周的顏色應(yīng)該是淺灰色或白色，當(dāng)帶有彩色的環(huán)境光不可避免時(shí)，應(yīng)設(shè)法將看版臺(tái)用淺灰色的擋板隔離開或?qū)h(huán)境光限制到很弱。2、觀察樣品的背景顏色應(yīng)該是灰色或淺灰色，避免彩色對(duì)樣品顏色的干攏。目前四十八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)S(λ)z(λ)y(λ)x(λ)目前四十九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.5CIE色度計(jì)算方法2.5.1三刺激值與色度坐標(biāo)的計(jì)算光源或物體的顏色是由進(jìn)入眼睛的不同波長(zhǎng)的光混合而成的感覺。我們把進(jìn)入眼睛的光能量隨波長(zhǎng)的分布稱為顏色刺激函數(shù)Φ(λ)。Φ(λ)根據(jù)被測(cè)對(duì)象不同，有不同的計(jì)算方法。即＝Ｓ(λ) 對(duì)于照明體或光源 對(duì)于透明物體對(duì)于非透明物體目前五十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)而人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的顏色刺激感覺強(qiáng)度不同，只有Φ(λ)與該波長(zhǎng)的CIE光譜三刺激值的乘積才是由這個(gè)波長(zhǎng)的顏色刺激所引起的顏色感覺。根據(jù)顏色相加原理，總的顏色感覺應(yīng)是各波長(zhǎng)顏色感覺的總和。因此，三刺激值的計(jì)算公式為：X=k∫λΦ(λ)x(λ)dλX10=k10∫λΦ(λ)x10(λ)dλ

Y=k∫λΦ(λ)y(λ)dλY10=k10∫λΦ(λ)y10(λ)dλ

Z=k∫λΦ(λ)z(λ)dλZ10=k10∫λΦ(λ)z10(λ)dλλ范圍取380-780nm目前五十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

在實(shí)際計(jì)算中，用求和來(lái)近似積分，求和的表達(dá)式為：或Ｓ(λ)一般采用CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體，具體采用哪種照明體由被測(cè)物體的具體情況而定，例如物體是在日光下觀察時(shí)可用D65或B、C照明體，而在燈光下觀察時(shí)可用A照明體。目前五十二頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)或式中的常數(shù)K和K10叫做歸化系數(shù)，它是將照明體(或光源)的Y值調(diào)整為100時(shí)得出的，即：

此式中的S(λ)=∮(λ)。由于K是這樣定義的，于是當(dāng)∮(λ)＝Ｓ(λ)τ(λ)時(shí)，Y為物體的光透過率；當(dāng)∮(λ)＝Ｓ(λ)ρ(λ)時(shí)，Y為物體的光反射率。目前五十三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前五十四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)相對(duì)功率反射率三刺激值紅顏色的光譜特性?。?！S(λ)ρ(λ)Φ(λ)=S(λ)ρ(λ)目前五十五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)紅相對(duì)功率反射率Φ(λ)紅目前五十六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

計(jì)算出物體的三刺激值以后，再按下式將其轉(zhuǎn)換為物體的色度坐標(biāo)，即：或目前五十七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.5.2顏色相加的計(jì)算一．計(jì)算法當(dāng)兩種或兩種以上已知三刺激值的顏色光相加混合，混合色的三刺激值等于各色光三刺激值之和。X=X1+X2+…+Xn

Y=Y1+Y2+…+Yn

Z=Z1+Z2+…+Zn

n為組成混合色的色光數(shù)量。

目前五十八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)混合色的色度坐標(biāo)在三刺激值計(jì)算之后就可求得:

當(dāng)已知兩種顏色的色度坐標(biāo)x，y及亮度Y而要求混合色的色度坐標(biāo)時(shí)，因?yàn)榛旌仙纳茸鴺?biāo)與已知色的色度坐標(biāo)之間沒有線性疊加的關(guān)系，所以必須先求出各顏色的三刺激值，可采用下面公式：目前五十九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)二．作圖法在CIE1931x-y色度圖上，兩種顏色相加產(chǎn)生的第三種顏色總是位于連接兩種顏色的直線上。這一新顏色在直線上的位置取決于兩種顏色的三刺激值總和的比例。按重心原理，混合色的色度點(diǎn)被拉向比例大的顏色那一側(cè)。目前六十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)P為顏色1,Ｑ為顏色2，M為P+Q的混合色。C1和C2分別為顏色1和2的三刺激值之和，即：C1=X1+Y1+Z1C2=X2+Y2+Z2根據(jù)重力中心定律：目前六十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.6主波長(zhǎng)與色純度CIE推薦使用主波長(zhǎng)和色純度來(lái)大致描述顏色的色調(diào)和飽和度。一．主波長(zhǎng)將與樣品色具有相同色調(diào)的光譜色的波長(zhǎng)叫作樣品色的主波長(zhǎng)，用符號(hào)λd表示。目前六十二頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

從色度圖中白點(diǎn)W(x0,y0)向樣品色色度點(diǎn)S(x，y)作直線并延長(zhǎng)交光譜軌跡上一點(diǎn)L，這一點(diǎn)光譜色的波長(zhǎng)就是該顏色樣品的主波長(zhǎng)λd，主波長(zhǎng)光譜色與白光按一定比例混合可以匹配出樣品色。補(bǔ)色波長(zhǎng)記作-λd或λc目前六十三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)一．色純度色純度表示樣品色與其主波長(zhǎng)光譜色的接近程度，以符號(hào)Pe表示。色純度可大致反映顏色的飽和度。

用白點(diǎn)到樣品點(diǎn)的距離WS與白點(diǎn)到主波長(zhǎng)點(diǎn)的距離WL之比來(lái)表示，即目前六十四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)當(dāng)Pe=1時(shí)，表明樣品色就是光譜色，飽和度最高。當(dāng)Pe=0時(shí)，表明樣品色就是白色，是非彩色，飽和度為0。目前六十五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.7均勻顏色空間2.7.1尋找均勻顏色空間的目的

CIEXYZ色度系統(tǒng)解決了顏色的定量描述與計(jì)算的問題，但它的色度空間在視覺上是不均勻的，空間中相同的距離所帶來(lái)的視覺上差異是不同的。目前六十六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

麥克亞當(dāng)顏色寬容量示意圖:在CIEx-y色度圖中以不同位置上橢圓的大小和方向表示顏色寬容量

我們把人眼感覺不到顏色差異的變化范圍叫做顏色的寬容量。目前六十七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)萊特顏色寬容量示意圖目前六十八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

在如印刷等需要處理物體表面色的行業(yè)，經(jīng)常遇到的問題是需要去鑒別顏色的差別，要用數(shù)量來(lái)描述顏色的差別，簡(jiǎn)稱為色差。因此，需要尋找一個(gè)均勻顏色空間，使得該空間中的每一個(gè)點(diǎn)代表一種顏色，空間中的距離大小與視覺上色彩感覺差別成正比，相同的距離代表相同的色差。目前六十九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)尋找更加均勻的顏色空間顏色空間的坐標(biāo)是可以任意選擇的。各色空間坐標(biāo)之間可以采用數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行相互變換，而不會(huì)改變其本身的物理意義。新的顏色空間的三個(gè)坐標(biāo)一定要由原來(lái)的X、Y、Z三刺激值換算得出。目前七十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)1960年CIE1960UCS均勻色度圖

CIE1964W*U*V*均勻色空間1976年CIE1976L*u*v*色空間

CIE1976L*a*b*色空間國(guó)際印刷領(lǐng)域采用CIEL*a*b*均勻色空間系統(tǒng)作為印刷色彩的顏色匹配與評(píng)價(jià)的方法。目前七十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)2.7.2CIE1976L*a*b*均勻顏色空間及色差公式

CIE1976L*a*b*均勻顏色空間用明度指數(shù)L*，色度指數(shù)a*，b*三維坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)表示：CIEL*a*b*CIEXYZ式中：X、Y、Z：顏色樣品的三刺激值；Xn，Yn，Zn：CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射到完全漫反射體表面的三刺激值。

目前七十二頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)L*a*b*均勻顏色空間示意圖目前七十三頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前七十四頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前七十五頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前七十六頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)色調(diào)角的范圍在0°-360°，以正a*軸作為0°。目前七十七頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)目前七十八頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)式中：假定1為樣品色，2為標(biāo)準(zhǔn)色明度差△L*=L1*-L2*

正值時(shí)表示樣品色比標(biāo)準(zhǔn)色淺，負(fù)值時(shí)則表示樣品色深，明度低。色度差△a*=a1*-a2*

正值表示樣品色比標(biāo)準(zhǔn)色偏紅，負(fù)值表示樣品色偏綠?！鱞*=b1*-b2*

正值表示樣品色比標(biāo)準(zhǔn)色偏黃，負(fù)值表示樣品色偏藍(lán)。目前七十九頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)色調(diào)角差△H*=H1*-H2*

正值表示樣品色位于標(biāo)準(zhǔn)色的逆時(shí)針方向上，負(fù)值表示樣品色位于標(biāo)準(zhǔn)色的順時(shí)針方向上。目前八十頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)色差△E*ab=1時(shí)稱為1個(gè)NBS(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的縮寫)色差單位。NBS單位與顏色差別感覺程度NBS單位色差值感覺色差程度0.0~0.5痕跡0.5~1.5輕微1.5~3可覺察3.0~6.0可識(shí)別6.0~12.0大12.0以上非常大目前八十一頁(yè)\總數(shù)九十三頁(yè)\編于十九點(diǎn)

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局在彩色印刷品的質(zhì)量要求上也使用了CIEL*a*b