CIE1931RGB 真实三原色表色系统

CIE标准色度学系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。

图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。

人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。

图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。

在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。

待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。

不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。

图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。

尽管这时三原色的亮度值并不等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。

（三）、CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。

二、1931CIE-XYZ標準色度系統所謂1931CIE-XYZ系統，就是在RGB系統的基礎上，用數學方法，選用三個理想的原色來代替實際的三原色，從而將CIE-RGB系統中的光譜三刺激值和色度坐標r、g、b均變為正值。

（一）、CIE-RGB系統與CIE-XYZ系統的轉換關係選擇三個理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表紅原色,Y代表綠原色,Z代表藍原色,這三個原色不是物理上的真實色，而是虛構的假想色。

它們在圖5-27中的色度坐標分別為：從圖5-27中可以看到由XYZ形成的虛線三角形將整個光譜軌跡包含在內。

因此整個光譜色變成了以XYZ三角形作為色域的域內色。

在XYZ系統中所得到的光譜三刺激值、、、和色度坐標x、y、z將完全變成正值。

經數學變換，兩組顏色空間的三刺激值有以下關係：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B兩組顏色空間色度坐標的相互轉換關係為：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.200b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………(5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）這就是我們通常用來進行變換的關係式，所以，只要知道某一顏色的色度坐標r、g、b，即可以求出它們在新設想的三原色XYZ顏色空間的的色度坐標x、y、z。

通過式（5-9）的變換，對光譜色或一切自然界的色彩而言，變換後的色度坐標均為正值，而且等能白光的色度坐標仍然是（0.33，0.33），沒有改變。

表5-3是由CIE-RGB系統按表5-2中的數據，由式（5-9）計算的結果。

從表5-3中可以看到所有光譜色度坐標x(l)，y(l)，z(l)的數值均為正值。

蓅哖、似誰2012二．CIE1931标准RGB系统以上这个图叫做：CIE1931‐RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值，代表人眼在2度视场的平均颜色视觉特性。

CIE RGB标准规定三原色红绿蓝的波长分别为436nm546nm700nm，为上图r,g,b其中2个分量为0的时候，与纵坐标的交点。

这三种原色可以混色成波长546到700中的任意颜色，但是436到546之间混不出来，因为436到546的r值为负值。

这个图由实验获得的，负光强究竟怎么实验出来，难以理解。

CIE1931又推出了一个新的标准XYZ系统：用假想的XYZ作为3原色，但其实这三种原色是不存在的。

可以用X（偏红）Z（偏蓝紫）Y(偏绿)混出我们的色域空间。

必须先找到XZ且Y=0的曲线，即无亮度曲线。

X和Z是RGB 的混色。

Y的值虽然也是偏绿的混色，但它的大小恰好是亮度大小，CIE规定，Y值对波长的曲线符合人眼光谱光视效率的值，人眼正好也是对偏绿色的光谱最敏感。

Y其实就是我们平时测的亮度，cd/m2以上这个图怎么来的？可能也是通过实验得出来的，通过以上的RGB‐>XYZ公式得来的。

而那个公式的系数暂时无法求得。

X,Z的大小对亮度没有贡献，仅代表颜色。

得到光谱色的互补色，只要从该颜色点过C点作一条直线，求其与对侧光谱曲线的交点，即可得到补色的波长。

D的补色为E。

o确定所选颜色的主波长和纯度。

颜色A的主波长，从标准白光点C过A作直线与光谱曲线相交于B（A与B在C的同侧），这样颜色A可以表示为纯色光B和白光C的混合，B就定义了颜色A的主波长。

定义一个颜色域。

通过调整混合比例，任意两种颜色：o I和J加在一起能够产生它们连线上的颜色再加入第三种颜色K，就产生三者（I、J和K）构成的三角形区域的颜色。

这个图叫做人眼明视觉和暗视觉的光谱光视效率曲线，代表人眼对不同波长的光的敏感度是不同的，依据这个曲线的，可以看出人眼对绿色的光视效率最高，最明亮。

CIE标准色度学系统介绍所谓1931CIE-XYZ系统，就是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将CIE-RGB系统中的光谱三刺激值与色度坐标r、g、b均变为正值。

（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：从图5-27中能够看到由XYZ形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。

因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

在XYZ系统中所得到的光谱三刺激值、、、与色度坐标x、y、z将完全变成正值。

经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有下列关系：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.200b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………(5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）这就是我们通常用来进行变换的关系式，因此，只要明白某一颜色的色度坐标r、g、b，即能够求出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的的色度坐标x、y、z。

通过式（5-9）的变换，对光谱色或者一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。

表5-3是由CIE-RGB系统按表5-2中的数据，由式（5-9）计算的结果。

从表5-3中能够看到所有光谱色度坐标x(l)，y(l)，z(l)的数值均为正值。

（毫微米）x y z3800.17410.00500.82090.001450.00000.0065 3850.17400.00500.82100.00220.00010.0105 3900.17380.00490.82130.00420.00010.0201 3950.17360.00490.82150.00760.00020.0362 4000.17330.00480.82190.01430.00040.0679 4050.17300.00480.82220.02320.00060.1102 4100.17260.00480.82260.04350.00120.2074 4150.17210.00480.82310.07760.00220.3713 4200.17140.00510.82350.13440.00400.6456 4250.17030.00580.82390.21480.0073 1.0391 4300.16890.00690.82420.28390.0116 1.3856 4350.16690.00860.82450.32850.0168 1.6230 4400.16440.01090.82470.34830.0230 1.7471 4450.16110.01380.82510.34810.0298 1.7826 4500.15660.01770.82570.33620.0380 1.7721 4550.15100.02270.82630.31870.0480 1.7441 4600.14400.02970.82630.29080.0600 1.6692 4650.13550.03990.82460.25110.0739 1.5281 4700.12410.05780.81810.19540.0910 1.2876 4750.10960.08680.80360.14210.1126 1.0419 4800.09130.13270.77600.09560.13900.8130 4850.06870.20070.73060.05800.16930.6162 4900.04540.29500.65960.03200.20800.4652 4950.02350.41270.56380.01470.25860.3533 5000.00820.53840.45340.00490.32300.2720 5050.00390.65480.34130.00240.40730.2123 5100.01390.75020.23590.00930.50300.1582 5150.03890.81200.14910.02910.60820.1117 5200.07430.83380.09190.06330.71000.07826750.73270.26730.00000.06360.02320.0000 6800.73340.26660.00000.04680.01700.0000 6850.73400.26600.00000.03290.01190.0000 6900.73440.26560.00000.02270.00820.0000 6950.73460.26540.00000.01580.00570.0000 7000.73470.26530.00000.01140.00410.0000 7050.73470.26530.00000.00810.00290.0000 7100.73470.26530.00000.00580.00210.0000 7150.73470.26530.00000.00410.00150.0000 7200.73470.26530.00000.00290.00100.0000 7250.73470.26530.00000.00200.00070.0000 7300.73470.26530.00000.00140.00050.0000 7350.73470.26530.00000.00100.00040.0000 7400.73470.26530.00000.00070.00020.0000 7450.73470.26530.00000.00050.00020.0000 7500.73470.26530.00000.00030.00010.0000 7550.73470.26530.00000.00020.00010.0000 7600.73470.26530.00000.00020.00010.0000 7650.73470.26530.00000.00010.00000.0000 7700.73470.26530.00000.00010.00000.0000 7750.73470.26530.00000.00010.00000.00007800.73470.26530.00000.00000.00000.0000按5毫微米间隔求与：=21.3714；=21.3711；=21.3715为了使用方便，图5-27中的XYZ三角形，经转换变为直角三角形（图5-28），其色度坐标为x、y。

1931 CIE-XYZ 标准色度系统所谓1931CIE-XYZ 系统，就是在RGB 系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将CIE-RGB系统中的光谱三刺激值 和色度坐标r 、g 、b 均变为正值。

（一）、CIE-RGB 系统与CIE-XYZ 系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X 、Y 、Z ，X 代表红原色,Y 代表绿原色,Z 代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：从图5-27中可以看到由XYZ 形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。

因此整个光谱色变成了以XYZ 三角形作为色域的域内色。

在XYZ 系统中所得到的光谱三刺激值、、、和色度坐标x 、y 、z 将完全变成正值。

经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有以下关系： X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8） Z= 0.010G+0.990B两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b ）/（0.667r+1.132g+1.200b ）y=（0.117r+0.812g+0.010b ）/（0.667r+1.132g+1.200b ） ………………(5-9) z=（0.000r+0.010g+0.990b ）/（0.667r+1.132g+1.200b ）这就是我们通常用来进行变换的关系式，所以，只要知道某一颜色的色度坐标r 、g 、b ，即可以求出它们在新设想的三原色XYZ 颜色空间的的色度坐标x 、y 、z 。

通过式（5-9）的变换，对光谱色或一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。

表5-3是由CIE-RGB 系统按表5-2中的数据，由式（5-9）计算的结果。

1931CIE-XYZ标准色度系统所谓1931CIE-XYZ系统，就是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将CIE-RGB系统中的光谱三刺激值和色度坐标r、g、b均变为正值。

（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：r g bX 1.275 -0.278 0.003Y -1.739 2.767 -0.028Z -0.743 0.141 1.602从图5-27中可以看到由XYZ形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。

因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

在XYZ系统中所得到的光谱三刺激值、、、和色度坐标x、y、z将完全变成正值。

经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有以下关系：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.200b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………(5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）这就是我们通常用来进行变换的关系式，所以，只要知道某一颜色的色度坐标r、g、b，即可以求出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的的色度坐标x、y、z。

通过式（5-9）的变换，对光谱色或一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。

表5-3是由CIE-RGB系统按表5-2中的数据，由式（5-9）计算的结果。

蓅哖、似誰2012二．CIE1931标准RGB系统以上这个图叫做：CIE1931‐RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值，代表人眼在2度视场的平均颜色视觉特性。

CIE RGB标准规定三原色红绿蓝的波长分别为436nm546nm700nm，为上图r,g,b其中2个分量为0的时候，与纵坐标的交点。

这三种原色可以混色成波长546到700中的任意颜色，但是436到546之间混不出来，因为436到546的r值为负值。

这个图由实验获得的，负光强究竟怎么实验出来，难以理解。

CIE1931又推出了一个新的标准XYZ系统：用假想的XYZ作为3原色，但其实这三种原色是不存在的。

可以用X（偏红）Z（偏蓝紫）Y(偏绿)混出我们的色域空间。

必须先找到XZ且Y=0的曲线，即无亮度曲线。

X和Z是RGB 的混色。

Y的值虽然也是偏绿的混色，但它的大小恰好是亮度大小，CIE规定，Y值对波长的曲线符合人眼光谱光视效率的值，人眼正好也是对偏绿色的光谱最敏感。

Y其实就是我们平时测的亮度，cd/m2以上这个图怎么来的？可能也是通过实验得出来的，通过以上的RGB‐>XYZ公式得来的。

而那个公式的系数暂时无法求得。

X,Z的大小对亮度没有贡献，仅代表颜色。

得到光谱色的互补色，只要从该颜色点过C点作一条直线，求其与对侧光谱曲线的交点，即可得到补色的波长。

D的补色为E。

o确定所选颜色的主波长和纯度。

颜色A的主波长，从标准白光点C过A作直线与光谱曲线相交于B（A与B在C的同侧），这样颜色A可以表示为纯色光B和白光C的混合，B就定义了颜色A的主波长。

定义一个颜色域。

通过调整混合比例，任意两种颜色：o I和J加在一起能够产生它们连线上的颜色再加入第三种颜色K，就产生三者（I、J和K）构成的三角形区域的颜色。

这个图叫做人眼明视觉和暗视觉的光谱光视效率曲线，代表人眼对不同波长的光的敏感度是不同的，依据这个曲线的，可以看出人眼对绿色的光视效率最高，最明亮。

1931CIE-XYZ标准色度系统所谓1931CIE-XYZ系统，就是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将CIE-RGB系统中的光谱三刺激值和色度坐标r、g、b均变为正值。

（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：从图5-27中可以看到由XYZ形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。

因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

在XYZ系统中所得到的光谱三刺激值、、、和色度坐标x、y、z将完全变成正值。

经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有以下关系：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.200b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………(5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）这就是我们通常用来进行变换的关系式，所以，只要知道某一颜色的色度坐标r、g、b，即可以求出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的的色度坐标x、y、z。

通过式（5-9）的变换，对光谱色或一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。

表5-3是由CIE-RGB系统按表5-2中的数据，由式（5-9）计算的结果。

从表5-3中可以看到所有光谱色度坐标x(l)，y(l)，z(l)的数值均为正值。

CIE 1931标准色度系统与色彩三要素之间的关系如下：
色彩三要素包括色调（色相）、饱和度和明度。

在CIE 1931标准色度系统中，色相是与波长有关的属性，表示不同颜色的差异。

饱和度表示颜色的纯度，即颜色的深浅程度。

明度则表示颜色的亮度或暗度。

CIE 1931标准色度系统是基于光谱颜色建立的色彩空间，它将可见光的光谱颜色按照波长顺序排列，并将每个颜色指定一个特定的波长值。

在这个系统中，色相是描述颜色的基本属性，而饱和度和明度则用于描述颜色的纯度和亮度。

因此，CIE 1931标准色度系统为色彩三要素提供了一个具体的、量化的表达方式，使得颜色的描述和比较更加准确和一致。

它是现代色彩科学和颜色测量技术的基础，广泛应用于各个领域，如印刷、电视、照明、建筑和汽车行业等。

希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：1931CIE-XYZ标准色度系统所谓1931CIE-XYZ系统，就是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将CIE-RGB系统中的光谱三刺激值和色度坐标r、g、b均变为正值。

（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：r g bX 1.275-0.2780.003Y-1.739 2.767-0.028Z-0.7430.141 1.602从图5-27中可以看到由XYZ形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。

因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

在XYZ系统中所得到的光谱三刺激值、、、和色度坐标x、y、z将完全变成正值。

经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有以下关系：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.200b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………(5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）这就是我们通常用来进行变换的关系式，所以，只要知道某一颜色的色度坐标r、g、b，即可以求出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的的色度坐标x、y、z。

通过式（5-9）的变换，对光谱色或一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。

第四节 CIE标准色度学系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。

图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。

人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。

图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。

在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。

待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。

不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。

图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。

尽管这时三原色的亮度值并不等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。

（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。

1931CIE-XYZ标准色度系统所谓1931CIE-XYZ系统，就是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将CIE-RGB 系统中的光谱三刺激值和色度坐标r、g、b均变为正值。

（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：r g bX 1.275 -0.278 0.003Y -1.739 2.767 -0.028Z -0.743 0.141 1.602从图5-27中可以看到由XYZ形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。

因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

在XYZ系统中所得到的光谱三刺激值、、、和色度坐标x、y、z将完全变成正值。

经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有以下关系：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.200b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………(5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）这就是我们通常用来进行变换的关系式，所以，只要知道某一颜色的色度坐标r、g、b，即可以求出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的的色度坐标x、y、z。

通过式（5-9）的变换，对光谱色或一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。

表5-3是由CIE-RGB系统按表5-2中的数据，由式（5-9）计算的结果。

cie1931rgb真实三原⾊表⾊系统CIE1931RGB 真实三原⾊表⾊系统（⼀）、颜⾊匹配实验把两个颜⾊调整到视觉相同的⽅法叫颜⾊匹配，颜⾊匹配实验是利⽤⾊光加⾊来实现的。

图5-24中左⽅是⼀块⽩⾊屏幕，上⽅为红R、绿G、蓝B三原⾊光，下⽅为待配⾊光C，三原⾊光照射⽩屏幕的上半部，待配⾊光照射⽩屏幕的下半部，⽩屏幕上下两部分⽤⼀⿊挡屏隔开，由⽩屏幕反射出来的光通过⼩孔抵达右⽅观察者的眼内。

⼈眼看到的视场如图右下⽅所⽰，视场范围在2°左右，被分成两部分。

图右上⽅还有⼀束光，照射在⼩孔周围的背景⽩版上，使视场周围有⼀圈⾊光做为背景。

在此实验装置上可以进⾏⼀系列的颜⾊匹配实验。

待配⾊光可以通过调节上⽅三原⾊的强度来混合形成，当视场中的两部分⾊光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同⼀视场，此时认为待配⾊光的光⾊与三原⾊光的混合光⾊达到⾊匹配。

不同的待配⾊光达到匹配时三原⾊光亮度不同，可⽤颜⾊⽅程表⽰：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表⽰待配⾊光；（R）、（G）、（B）代表产⽣混合⾊的红、绿、蓝三原⾊的单位量；R、G、B分别为匹配待配⾊所需要的红、绿、蓝三原⾊的数量，称为三刺激值；“o”表⽰视觉上相等，即颜⾊匹配。

图5-24 颜⾊匹配实验（⼆）、三原⾊的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原⾊的波长分别为700nm、、，在颜⾊匹配实验中，当这三原⾊光的相对亮度⽐例为：：时就能匹配出等能⽩光，所以CIE选取这⼀⽐例作为红、绿、蓝三原⾊的单位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。

尽管这时三原⾊的亮度值并不等，但CIE却把每⼀原⾊的亮度值作为⼀个单位看待，所以⾊光加⾊法中红、绿、蓝三原⾊光等⽐例混合结果为⽩光，即（R）+（G）+（B）=（W）。

（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，⽤CIE规定的红、绿、蓝三原⾊光，对等能光谱⾊从380nm到780nm 所进⾏的专门性颜⾊混合匹配实验得到的。

1931CIE-XYZ标准色度系统所谓1931CIE-XY二杀先就是在RG吕系统的基础上•用数学方法.选用三个理想的原色来代替实际的匕总系统屮的光谱三剌激值和色度坐标“ s三原色.从而将CIE-RGBb均变为正值。

CIE-RGB系统与CIE-XY2系统的转换关系(一〉、这三个原色不,2代表盔廉色,X选择三个理想的原色(三剌激值)X、Y. 2.代表红原色,Y代表绿原色是物理上的真实色.而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：b g r0. 003 X -0. 278 1. 275-0. 028 Y -1. 739 2. 767 1.602-0. 7130. 141形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包育在内，因此整个光谱色变成了以中可以看到由XY7从图5-272W 尹(X)X0)、…利咆度坐标心丫二.角形作为色域的域内色•在XY三系统中所得到的光谱三剌激值.厂：:将完全变成正值，经数学变换.两组颜色空间的三剌激值有以下关系：X=0. 490R-O. 31(X^0. 200BY=0.177R-H). 812G+0.011B .......................................... (5-S )Z= 0.010G-0. 990B曲组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x= (0. 190x-0. 310g-0. 200b) / (0. 667r^l. 132g-l. 200b)y= (0. 117r-0. 812g40. 010b ) / (0. 667r+l. 132^1. 200b) .................................................. (5-9)z= (0. OOOr-O. 010g-0. 990b) / (0. 667r^l. 132g-l. 200b)这就是我们通常用來进行变换的关系式.所以.只耍知道某一颜色的色度坐标门s b.即可以求出它们在新设想的三原色XY2颜色空间的的色度坐标m y. s通过式(5-9)的变换•对光谱色或一切口然界的色彩而言.变换后的色度坐标均为正值.而且等能口光的色度坐标仍然是(0.33. 0.33).没有改变。

第四节CIE标准色度学系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。

图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。

人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。

图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。

在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。

待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。

不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。

图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。

尽管这时三原色的亮度值并不等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。

（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。

（11）1931CIE颜色系统《颜色-不是你想象的那样》1931 CIE 颜色系统（CIE 1931 color space）：1931 CIE-RGB颜色系统1931 CIE-XYZ颜色系统我们对物体产生某种颜色感觉，一方面决定于外界物体对人眼的物理刺激的特性，另一方面又决定于人眼处理刺激的视觉特性。

但是最终对颜色的标定必须符合人眼的视觉规律，因此，进行色度学计算的基本数据都是根据许多观察者的颜色视觉实验得出来的结果。

1931 CIE-RGB颜色系统根据三原色原理，理论上光谱上的各种颜色都可以有红色R、绿色G、蓝色B三种原色匹配产生。

从而得到1931 CIE-RGB颜色系统，用来表示一个颜色C的方程式就是：C=r（R ） g（G ） b（B ）1r、g、br、g、b表示每种原色的比例系数：r g b=1正因为r g b=1，所以只要其中两个变量确定，第三个变量也随之确定，例如r、g确定，b=1- r- g2（R）、（G）、（B）是三原色单位国际照明委员会（CIE ）规定红R、绿G、蓝B三原色光的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm。

在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000： 4.5907 ： 0.0601时就能匹等能白光，所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即（R）、（G）、（B）= 1：1：1尽管这时三原色光的亮度值并不相等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一单位看待，所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合（r=g=b=0.333）结果为白光。

31931 CIE-RGB系统光谱三刺激值CIE以317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380~780nm所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。

颜色混合匹配实验（来源见水印）实验时，与光谱每一波长为λ的等能光谱色对应的红、绿、蓝三原色数量，称为光谱三刺激值r(λ) 、g (λ) 、b (λ) 。

颜色的度量─CIE色度图--1931明度、色调和饱和度称为颜色视觉三特性。

明度——就是明亮的程度；色调——是由波长决定的色别，如700nm光的色调是红色，579nm光的色调是黄色，510nm光的色调是绿色等等；饱和度——就是纯度，没有混入白色的窄带单色，在视觉上就是高饱和度的颜色。

光谱所有的光都是最纯的颜色光，加入白色越多，混合后的颜色就越不纯，看起来也就越不饱和。

国际照明委员会（CIE）1931年制定了一个色度图，用组成某一颜色的三基色比例来规定这一颜色，即用三种基色相加的比例来表示某一颜色，并可写成方程式：(Color)=R(R)+G(G)+B(B)式中，（C）代表某一种颜色，（R）、（G）、（B）是红、绿、蓝三基色，R、G、B是每种颜色的比例系数，它们的和等于1，即R＋G＋B＝1，“C”是指匹配即在视觉上颜色相同，如某一蓝绿色可以表达为：(C)=0.06(R)+0.31(G)+0.63(B)如果是二基色混合，则在三个系数中有一个为零；如匹配白色，则R、G、B应相等。

任何颜色都用匹配该颜色的三基色的比例加以规定，因此每一颜色都在色度图中占有确定的位置。

色度图中：X轴色度坐标相当于红基色的比例；Y轴色度坐标相当于绿基色的比例。

图中没有Z 轴色度坐标（即蓝基色所占的比例），因为比例系数X＋Y＋Z＝1，Z的坐标值可以推算出来，即1一（X＋Y）＝Z。

国际照委会制定的CIE1931色度图如附图31。

色度图中的弧形曲线上的各点是光谱上的各种颜色即光谱轨迹，是光谱各种颜色的色度坐标。

红色波段在图的右下部，绿色波段在左上角，蓝紫色波段在图的左下部。

图下方的直线部分，即连接400nm和700nm的直线，是光谱上所没有的、由紫到红的系列。

靠近图中心的C是白色，相当于中午阳光的光色，其色度坐标为X＝0．3101，Y＝0．3162，Z=0.3737。

设色度图上有一颜色S，由C通过S画一直线至光谱轨迹O点（590nm），S颜色的主波长即为590nm，此处光谱的颜色即S的色调（橙色）。

1931CIEXYZ标准色度系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。

图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。

人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。

图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。

在此实验装置上能够进行一系列的颜色匹配实验。

待配色光能够通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，如今认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。

不一致的待配色光达到匹配时三原色光亮度不一致，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称之三刺激值；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。

图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，因此CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。

尽管这时三原色的亮度值并不等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，因此色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。

（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。

1.5 色度色度学中所应用的方法和工具，都是以目视颜色匹配定律和国际上一致采用的标准为基础的。

国际照明委员会（CIE ），通过其色度学委员会，推荐了色度学方法和基本的标准。

1.5.2 三原色三原色：（红R 、绿G 、兰B ）或（品红、绿、兰）三原色不能由其他色混合得到，三原色的波长如下：红：700nm ，绿：546.1nm ，兰：435.8nm由RGB 构成白光，得亮度比为L R =L G :L B =1:4.5907:0.0601 Lm/(s r ·m 2)色度坐标和色品坐标三原色坐标：R ，G ，B ，是三维色度坐标。

色品坐标(归一化坐标)：r=R R+G+B , g= G R+G+B ,b= B R+G+B, 并有 r+g+b=1光谱三刺激值（色匹配函数）)(λr ,)(λg ,)(λb 代表匹配一种颜色，需要R 、G 、B 的比例。

即取 )(λc = B b G g R r )()()(λλλ++，就可以匹配出所要求的)(λc 颜色.并且)(λr ,)(λg ,)(λb 是有表可查的，其规律可参见图1.5－1。

图1.5－1 色匹配函数（6）色度图及色品图三原色坐标见图1.5－2a,色品坐标见图1.5－2b,实际色谱的色品则示于图1.5－2c 中。

由图1.5－2c 可见，三原色系统的色品图中有很大部分出现负值，使用很不方便，为此，国际照明委员会建立了CIE 标准色度系统，解决了这一问题。

图1.5－2 色度及色品图1.5.4 CIE 标准色度系统设立标准光源和标准观察者,建立假想色度坐标 ),,(Z Y X ，归一化坐标),,(z y x 和色匹配函数),,(z y x ，以此来建立CIE 标准色度系统。

1） CIE1931标准色度系统这一色度系统是在观测视场为2°的情况下制订出来的。

（1）标准色度坐标的变换CIE1931标准色度系统的变换关系为：[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡B G R B G R Z Y X 5943.50565.000601.05907.40002.11302.17517.17689.299.001.000106.08124.01770.02.03100.04900.06508.5及⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡Z Y X Z Y X B G R 1786.00025.00009.00157.02524.00912.00828.01587.04185.00092.10144.00052.00888.04264.15152.04681.08966.03646.26508.512） CIE1964标准色度系统 因为CIE1931标准色度系统的观测视场为2°，不能概括所有情况，所以又制订出CIE1964标准色度系统，它的观测视场是10°，其定义式、数据及曲线略有变化。