第七章CIE1931XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)第七章CIE1931XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)為什么要建立CIE1931XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)？7.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

所謂1931CIE-XYZ系統(tǒng)，就是在RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)方法，選用三個理想的原色來代替實際的三原色，從而將CIE-RGB系統(tǒng)中的光譜三刺激值、、和色度坐標(biāo)r、g、b均變?yōu)檎怠?.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

建立CIE1931XYZ系統(tǒng)主要是考慮到為了避免CIE1931RGB系統(tǒng)中光譜三刺激值和色度坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，就必須在（R）（G）（B）三原色的基礎(chǔ)上另外選擇三原色，由新的三原色所形成的三角形色度圖能夠包含整個光譜軌跡……光譜軌跡540nm～700nm在CIERGB色度圖上基本上是一段直線……規(guī)定（X）和（Z）的亮度為0，XZ線視為無亮度線……7.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

∵CIE1931RGB系統(tǒng)中(R)、(G)、(B)三原色的相對亮度關(guān)系是1.0000:4.590:0.0601∴某顏色C的亮度方程為：Yc＝r+4.5907g+0.0601b

又∵若此顏色在無亮度曲線上，則Yc＝0即r+4.5907g+0.0601b＝0，并且r+g+b=1∴0.9399r+4.5306g+0.0601=0即為XZ無亮度線的方程7.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

三角形除零亮度線以外的另外兩邊：選取700nm和540nm兩點作為直線上的兩點，求得直線方程為：

r+0.99g-1=0另取一條與光譜軌跡波長503nm點相靠近的直線，這條直線的方程是1.45r+0.55g+1=07.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

以上三條直線相交，就得到X、Y、Z三點，這三點在CIERGB色度圖中的坐標(biāo)是：rgbX1.275-0.2780.003Y-1.7392.767-0.028Z-0.7430.1411.602X、Y、Z即為理想三原色7.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

真實三原色R＝700.0nmG=546.1nmB=435.8nmCIE理想三原色rgbX:1.275–0.2780.003Y:-1.7592.767–0.028Z:-0.7430.1411.602參照光源：等能白Se7.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

CIE1931XYZ系統(tǒng)和CIE1931RGB系統(tǒng)的色度坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為7.1

CIE1931RGB系統(tǒng)向CIE1931XYZ系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

7.1CIE1931RGB系系統(tǒng)統(tǒng)向向CIE1931XYZ系系統(tǒng)統(tǒng)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換1931CIE-XYZ系統(tǒng)中，用于匹配光譜三刺激值的(X)、(Y)、(Z)的數(shù)量，稱為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”，也叫做“CIEl931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者顏色匹配函數(shù)”，簡稱“CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者”或“顏色匹配函數(shù)”

，在物體色色度值的計算中代表人眼的顏色視覺特征參數(shù)。記為、、

規(guī)定定函函數(shù)數(shù)與明明視視覺覺光光譜譜光光效效率率函函V(λλ)一一致致，，即即7.1CIE1931RGB系系統(tǒng)統(tǒng)向向CIE1931XYZ系系統(tǒng)統(tǒng)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換7.1CIE1931RGB系系統(tǒng)統(tǒng)向向CIE1931XYZ系系統(tǒng)統(tǒng)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換光譜色度度坐標(biāo)已已知，由由下式即即可求出出光譜三三刺激值值：7.1CIE1931RGB系系統(tǒng)向CIE1931XYZ系系統(tǒng)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換CIE光光譜三三刺激值值7.2CIE1931XYZ色色度圖與與Yxy數(shù)字表表色方法法7.2.1CIE1931XYZ色色度圖y=0的的直線與與亮度沒沒有關(guān)系系，即無無亮度線線，光譜譜軌跡的的短波端端緊靠這這條線，，雖然補(bǔ)補(bǔ)充短的的光的刺刺激能夠夠引起視視覺上的的反應(yīng)，，產(chǎn)生藍(lán)藍(lán)紫色的的感覺，，但是380～～420nm這這一段補(bǔ)補(bǔ)充的輻輻通量在在視覺上上只能夠夠引起微微弱的反反應(yīng)。7.2CIE1931XYZ色色度圖與與Yxy數(shù)字表表色方法法7.2.1CIE1931XYZ色色度圖顏色三角角形中心心E處是是等能白白光，又又三原色色各1/3產(chǎn)生生，其色色度坐標(biāo)標(biāo)為：x=0.33，，y=0.33，z=0.33。C點的CIE標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)光源源C的色色度坐標(biāo)標(biāo)點；7.2CIE1931XYZ色色度圖與與Yxy數(shù)字表表色方法法7.2.1CIE1931XYZ色色度圖任何顏色色在色度度圖中都都占有一一個確定定的位置置；7.2CIE1931XYZ色色度圖與與Yxy數(shù)字表表色方法法7.2.1CIE1931XYZ色色度圖靠近補(bǔ)充充末端700～～770nm的的光譜波波段范圍圍具有一一個恒定定的色度度值；；7.2CIE1931XYZ色色度圖與與Yxy數(shù)字表表色方法法7.2.1CIE1931XYZ色色度圖光譜軌跡跡540～700nm這一段段，在顏顏色三角角形上的的坐標(biāo)是是x+y=1，，這是一一條與XY便重重合的直直線。它它表明，，在這段段光譜范范圍內(nèi)的的任何光光譜色，，都可以以通過540nm和700nm這兩兩種色光光以適當(dāng)當(dāng)?shù)谋壤旌隙桑?.2CIE1931XYZ色色度圖與與Yxy數(shù)字表表色方法法7.2.1CIE1931XYZ色色度圖光譜軌跡跡380nm～～540nm這這一段是是曲線，，在此范范圍內(nèi)兩兩種顏色色的色光光混合，，不能夠夠獲得兩兩者之間間位于光光譜軌跡跡上的顏顏色，而而只能獲獲得光譜譜軌跡所所包含的的的面積積只內(nèi)的的混合色色；7.2CIE1931XYZ色色度圖與Yxy數(shù)字字表色方法法7.2.1CIE1931XYZ色度圖圖增加兩種顏顏色的色光光的波長間間隔，直到到這兩種色色光相混合合顯示出無無色相的白白光，則稱稱這兩種顏顏色為互補(bǔ)補(bǔ)色。7.2CIE1931XYZ色色度圖與Yxy數(shù)字字表色方法法7.2.2CIE1931Yxy數(shù)字字表色方法法色度圖中點點的位置可可以代表各各種色彩的的顏色特征征。但是，，前面曾經(jīng)經(jīng)討論過，，色度坐標(biāo)標(biāo)只規(guī)定了了顏色的色色度，而未規(guī)定顏色色的亮度，不能夠唯一一地確定一一個顏色7.2CIE1931XYZ色色度圖與Yxy數(shù)字字表色方法法7.2.2CIE1931Yxy數(shù)字字表色方法法所以若要唯唯一地確定定某顏色，，還必須指指出其亮度度特征，也也即是Y的的大小。我我們知道光光反射率ρ=物體體表面的亮亮度/入射射光源的亮亮度=Y/Y0所以亮度因因數(shù)Y=100ρ7.2CIE1931XYZ色色度圖與Yxy數(shù)字字表色方法法7.2.2CIE1931Yxy數(shù)字字表色方法法由物體三刺刺激值計算算Yxy的的公式為：：由Yxy計計算物體三三刺激值：：7.3CIE1964XYZ補(bǔ)補(bǔ)充色度學(xué)學(xué)系統(tǒng)人眼觀察物物體細(xì)節(jié)時時的分辨力力與觀察時時視場的大大小有關(guān)。。與此相似似，人眼對對色彩的分分辨力也受受視場大小小的影響。。實驗表明明：人眼用用小視場（（<4°））觀察顏色色時辨別差差異的能力力較低，當(dāng)當(dāng)觀察視場場從2°增增大至10°時，顏顏色匹配的的精度和辨辨別色差的的能力都有有增高；但但視場再進(jìn)進(jìn)一步增大大時，則顏顏色匹配的的精度提高高就不大了了。7.3CIE1964XYZ補(bǔ)補(bǔ)充色度學(xué)學(xué)系統(tǒng)1931CIEXYZ系統(tǒng)統(tǒng)是在2°°視場下實實驗的結(jié)果果。因此，，只適用于于<4°的的視場范圍圍。由于這這一原因，，1964年CIE又補(bǔ)充規(guī)規(guī)定了一種種10°視視場的表色色系統(tǒng)，稱稱為“CIE1964補(bǔ)充充色度學(xué)系系統(tǒng)”。這兩種種系統(tǒng)中的的三刺激值值和色度坐坐標(biāo)的概念念完全相似似，只是數(shù)數(shù)值不同。。7.3CIE1964XYZ補(bǔ)補(bǔ)充充色色度度學(xué)學(xué)系系統(tǒng)統(tǒng)2°°和和10°°視視場場的的三三刺刺激激值值曲曲線線7.3CIE1964XYZ補(bǔ)補(bǔ)充充色色度度學(xué)學(xué)系系統(tǒng)統(tǒng)2°°視視場場與與10°°視視場場xy色色度度坐坐標(biāo)標(biāo)圖圖7.3CIE1964XYZ補(bǔ)補(bǔ)充充色色度度學(xué)學(xué)系系統(tǒng)統(tǒng)為了了區(qū)區(qū)別別起起見見，，在在10°°視視場場下下的的這這些些物物理理量量均均加加寫寫下下標(biāo)標(biāo)““10””，，可可以以表表示示為為X10、Y10、Z10、x10、y10、z10。其其色色度度坐坐標(biāo)標(biāo)的的計計算算式式可可寫寫成成：：且有有：：x10+y10+z10＝17.4物物體體(印印品品)色色三三刺刺激激值值XYZ的的計計算算7.4.1光光源源的的光光譜譜相相對對能能量量分分布布分光光輻輻射射度度計計原原理理圖圖7.4物物體體(印印品品)色色三三刺刺激激值值XYZ的的計計算算7.4.1光源源的光光譜相相對能能量分分布光譜密密度：：在以以波長長λ為為中心心的微微小波波長范范圍內(nèi)內(nèi)的輻輻射能能與該該波長長的寬寬度之之比。。光譜密密度表表示了了單位位波長長區(qū)間間內(nèi)輻射能能的大大小。通常常光源源中不不同波波長色色光的的輻射射能是是隨波波長的的變化化而變變化的的，因因此，，光譜譜密度度是波波長的的函數(shù)數(shù)。光光譜密密度與與波長長之間間的函函數(shù)關(guān)關(guān)系稱稱為光光譜分分布。。7.4物物體(印品品)色色三刺刺激值值XYZ的的計算算7.4.1光源源的光光譜相相對能能量分分布在實用用上更更多的的是以以光譜譜密度度的相相對值值與波波長之之間的的函數(shù)數(shù)關(guān)系系來描描述光光譜分分布，，稱為為相對光光譜能能量（（功率率）分分布，記為為S（（λ））。相相對光光譜能能量分分布可可用任任意值值來表表示，，但通通常是是取波波長λλ=560nm處的的輻射射能量量為100，作作為參參考點點，與與之進(jìn)進(jìn)行比比較而而得出出的。。若以以光譜譜波長長λ為為橫坐坐標(biāo)，，相對對光譜譜能量量分布布S(λ)為縱縱坐標(biāo)標(biāo)，就就可以以繪制制出光光源相相對光光譜能能量分分布曲曲線。。7.4物物體(印品品)色色三刺刺激值值XYZ的的計算算7.4.1光源源的光光譜相相對能能量分分布光源的的相對對光譜譜能量量分布布，決決定了了光源源的顏色特特性。也就就是說說，光光源的的顏色色特性性，取取決于于在發(fā)發(fā)出的的光線線中，，不同同波長長上的的相對對能量量比例例，而而與光譜譜密度度的絕絕對值值無關(guān)關(guān)。絕對對值的的大小小只反反映光光的強(qiáng)強(qiáng)弱，，不會會引起起光源源顏色色的變變化。。7.4物物體(印品品)色色三刺刺激值值XYZ的的計算算7.4.1光源源的光光譜相相對能能量分分布7.4物物體(印品品)色色三刺刺激值值XYZ的的計算算7.4.2物物體（（印品品）色色三刺刺激值值XYZ的的計算算（1））確定定光源源及其其相對對光譜譜能量量分布布物體表表面的的顏色色受照照射光光源的的能量量分布布的影影響，，因此此，在在測量量物體體表面面顏色色時，，應(yīng)首首先說說明所所使用用的光光源。。如，，CIE標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)光光源A、B、C、D、D65等。。7.4物物體(印品品)色色三刺刺激值值XYZ的的計算算7.4.2物物體（（印品品）色色三刺刺激值值XYZ的的計算算（1））反射射物體體色的的三刺刺激值值的計計算物體表表面的的顏色色受照照射光光源的的能量量分布布的影影響，，因此此，在在測量量物體體表面面顏色色時，，應(yīng)首首先說說明所所使用用的光光源。。如，，CIE標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)光光源A、B、C、D、D65等。。7.4物物體(印品品)色色三刺刺激值值XYZ的的計算算7.4.2物物體（（印品品）色色三刺刺激值值XYZ的的計算算（2））確定定光源源及其其相對對光譜譜能量量分布布或7.4物物體(印品品)色色三刺刺激值值XYZ的的計算算7.4.2物物體（（印品品）色色三刺刺激值值XYZ的的計算算（3））三色色坐標(biāo)標(biāo)的計計算方方法或7.5顏色的的客觀觀三屬屬性主波波長長(DominantWavelength,λλd)興奮純純度(ExcitablePurity,Pe)亮度因因數(shù)(LuminanceFactor,Y%)7.5.1主波長長在x,y色度度圖中,將將光源源的色色度點點與樣樣品色色的色色度點點用一一直線線相連連,并并從樣樣品色色色度度點向向外延延伸與與光譜譜軌跡跡相交交,這這一點點處的的波長長就是是樣品品色的的主波波長。。注意：：對于品品紅色色區(qū)顏顏色的的主波波長，，由于于無品品紅光光譜色色，所所以，，用其其反向向延長長線交交點主主波長長的負(fù)負(fù)值表表示,稱稱為補(bǔ)色主主波長長。7.5顏色的的客觀觀三屬屬性7.5.2興興奮純純度顏色色的的興興奮奮純純度度是指指該該顏顏色色接接近近同同一一主主波波長長的的程程度度。。在在x,y色色度度圖圖的的樣樣品品色色主主波波長長線線上上，，用用光光源源色色度度點點至至樣樣品品色色度度點點的的距距離離與與光光源源色色度度點點至至光光譜譜色色度度點點的的距距離離比比值值的的百分分比比來表表示示。。7.5顏色色的的客客觀觀三三屬屬性性7.5.3亮亮度度因因數(shù)數(shù)亮度度因因數(shù)數(shù)：：印刷刷品品表表面面的的明明暗暗程程度度。。用用顏顏色色三三刺刺激激值值中中的的Y值值百百分分?jǐn)?shù)數(shù)來來表表示示，，即即Y%。。7.5顏色色的的客客觀觀三三屬屬性性1(x,y)2?(x0,y0)(xλ,yλ)λ1λ27.5顏色的客觀觀三屬性顏色的心理理三屬性和和客觀三屬屬性是彼此此聯(lián)系而又又相互區(qū)別別的表示顏顏色的兩種種方法。7.6HVC與Yxy兩種種表色方法法的轉(zhuǎn)換亮度因數(shù)Y與孟塞爾爾明度值V色度坐標(biāo)x、y與色色相H、彩彩度C的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換作業(yè)P981～69、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Wednesday,December7,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。21:50:0221:50:0221:5012/7/20229:50:02PM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2221:50:0221:50Dec-2207-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。21:50:0221:50:0221:50Wednesday,December7,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2221:50:0221:50:02December7,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。07十十二二月20229:50:02下下午21:50:0212月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月229:50下下午午12月月-2221:50December7,202216、行動動出成成果，，工作作出財財富。。。2022/12/721:50:0221:50:0207December202217、做前，能能夠環(huán)視四四周；做時時，你只能能或者最好好沿著以腳腳為起點的的射線向前前。。9:50:02下下午9:50下下午21:50:0212月-229、沒有失敗，，只有暫時停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December7,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結(jié)結(jié)果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。21:50:0221:50:0221:5012/7/20229:50:02PM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點點點小小努努力的積積累。。。12月-2221:50:0221:50Dec-2207-Dec-2212、世間成事，，不求其絕對對圓滿，留一一份不足，可可得無限完美美。。21:50:0221:50:0221:50Wednesday,December7,202213、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。12月-2212月-2221:50:0221:50:02December7,202214、意志堅強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。07十二二月20229:50:02下下午21:50:0212月-2215、楚塞三湘湘接，荊門門九派通。。。。十二月229:50下下午12月-2221:50December7,202216、少年十十五二十十時，步步行奪得得胡馬騎騎。。2022/12/721:50:0221:50:0207December202217、空山新雨后后，天氣晚來來秋。。9:50:02下午9:5