推荐-07CIE1931XYZ标准色度学系统 精品

颜色基础知识——CIE1931色度坐标图篇一：1931色度图从小到大，我们对色彩都要接触到三基色、三原色的概念，由此可以看出，色彩是一个三维函数，所以应该由三维空间表示。

如图1就是传统色度学著作常用来表示颜色的纺锤体，图2是按人对颜色分辨能力构造的三维彩色立体。

由于人类思维能力和表现能力的限制，三维的坐标系在实际应用中都暴露出了很大的局限性。

显示器的显示采用的是色光加色法，色光三原色是红、绿、蓝三种色光。

国际标准照明委员会（）1931年规定这三种色光的波长是：红色光（）：700绿色光（）：5461蓝色光（）：4358自然界中各种原色都能由这三种原色光按一定比例混合而成。

在以上定义的基础上，人们定义这样的一组公式：=（++）=（++）=（++）由于++=1,所以只用给出和的值,就能惟一地确定一种颜色。

这样就可将光谱中的所有颜色表示在一个二维的平面内。

由此便建立了1931-表色系统但是，在上面的表示方法中，和值会出现负数。

由于实际上不存在负的光强，而且这种计算极不方便，不易理解，人们希望找出另外一组原色，用于代替-系统，因此，在1931年组织建立了三种假想的标准原色（红）、（绿）、（蓝），以便使我们能够得到的颜色匹配函数的三值都是正值，而、、的表达方式仍类似上面的那组公式。

由此衍生出的便是1931-系统（如图4），这个系统是色度学的实际应用工具，几乎关于颜色的一切测量、标准以及其他方面的延伸都以此为出发点，因而是颜色视觉研究的有力工具。

是一些典型设备在1931-系统中所能表现的色彩范围（色域）。

其中，三角形框是显示器的色彩范围，灰色的多边形是彩色打印机的表现范围。

从色域图上可以看到，沿着轴正方向红色越来越纯，绿色则沿轴正方向变得更纯，最纯的蓝色位于靠近坐标原点的位置。

所以，当显示器显示纯红色时，颜色值中的值最大；类似地，显示绿色时值最大；根据系统的定义，在显示蓝色时则是1--的结果最大。

⑶规定（ 规定 X）和（ 和 Z）的亮度为 的亮度为0，XZ线称为无 亮度线 无亮度线 的各点只代表 度 亮度线。无亮度线上的各点只代表色度， 没有亮度，但Y既代表色度，也代表亮度。 为了使用方便，XYZ三角形经过转换就成 为麦克斯韦直线三角形，即目前国际通用 的CIE 1931 色度图。
• CIE 1931 标准观察者光谱三刺激值 标准 察者光谱 刺激值X‐，Y‐，Z‐ 分别代表匹配各波长等能光谱刺激所需要 的红、绿、蓝三原色的量。在理论上，要 想得到某一波长的光谱颜色 想得到某 波长的光谱颜色，可以从表中 可以从表中 ‐ ‐ ‐ 或图上查出相应的X ，Y ，Z 三刺激值，也 就是说 按X‐，Y‐，Z‐数量的红、绿、蓝设 就是说，按 数量的红 绿 蓝设 想原色相加，便能得到该光谱色。
X k ( ) x ( ) Y k ( ) y ( ) Z k ( ) z ( )
4. 根据下式，求出光源的色度坐标。 根据 式 求出光源的色度坐标
X x X Y Z Y y X Y Z Z z X Y Z
1931 CIE‐RGB系统
莱 特 （ W.D.Wright,1928‐1929 ） 选 择 650 、 530 和 460nm 的 三 原 色 和 吉 尔 德 （J.Guild,1931）选择630、542和460nm三原 色，由若干名观察者在2°视场范围内，用 视场范围内，用 这三种原色匹配等能光谱的各种颜色。
光谱三刺激值与光谱色色度坐标的关系为： 光谱 刺激值与光谱色色度坐标的关系为 r＝ r‐ /（ r‐ ＋ g‐ ＋ b‐ ）， g＝ g‐ /（ r‐ ＋ g‐ ＋ b‐ ）, b= b‐ /（ r‐ ＋ g‐ ＋ b‐ ） 1931 CIE‐RGB 系统用700nm，546.1 546 1 nm和 435.8 nm作为三原色是因为700nm是可见光 的红色末端 546.1 的红色末端， 546 1 nm和435.8 435 8 nm是两个较 为明亮的汞亮线谱，三者都比较容易精确 地产生 来 地产生出来。

CIE 1931色‎度坐标介绍‎1.意义图中的颜色‎，包括了自然‎所能得到的‎颜色。

这是个二维‎平面空间图‎，由x-y直角标系‎统构成的平‎面。

为了适应人‎们习惯于在‎平面坐标系‎中讨论变量‎关系，而设计出来‎的。

在设计出该‎图的过程中‎，经过许多数‎学上的变换‎和演算。

此图的意义‎和作用，可以总结成‎两句话：（1）表示颜色视‎觉的基本规‎律。

（2）表示颜色混‎合与分解的‎一般规律。

2.坐标系——x ，y直角坐标‎系。

x——表示与红色‎有关的相对‎量值。

y——表示与绿色‎有关的相对‎量值。

z——表示与蓝色‎有关的相对‎量值。

并且z=1-(x+y)3.形状与外形‎轮廓线形状——舌形，有时候也称‎“舌形曲线”图。

由舌形外围‎曲线和底部‎直线包围起‎来的闭合区‎域。

舌形外围曲‎线——是全部可见‎光单色光颜‎色轨迹线，每一点代表‎某个波长单‎色光的颜色‎，波长从39‎0nm到7‎60nm。

在曲线的旁‎边。

标注了一些‎特征颜色点‎的对应波长‎。

例如图中5‎10nm——520nm‎——530nm‎等。

底部直线——连接390‎nm点到7‎60nm点‎构成的直线‎，此线称为紫‎红线。

4.色彩这是一个彩‎色图，区域内的色‎彩，包括了一切‎物理上能实‎现的颜色。

很遗憾的是‎，很难得真正‎标准的这种‎资料，经常由于转‎印而失真。

5.应用价值——颜色的定量‎表示。

用（x，y）的坐标值来‎表示颜色。

白色应该包‎含在“颜色”这个概念范‎围内。

6.若干个特征‎点的意义（1）E点—等能白光点‎的坐标点E点是以三‎种基色光，以相同的刺‎激光能量混‎合而成的。

但三者的光‎通量并不相‎等。

E点的CC‎T=5400K‎。

（2）A点—CIE规定‎一种标准白‎光光源的色‎度坐标点这是一种纯‎钨丝灯，色温值CC‎T=2856。

（3）B点—CIE规定‎的一种标准‎光源坐标点‎B点的CC‎T=4874K‎，代表直射日‎光。

（4）C点—CIE确认‎的一种标准‎日光光源坐‎标点（昼光）C点的CC‎T=6774K<。

b (λ) 0 0 1
0.29465
x (λ) 0.73467 0.27376 0.16658 0.34842
y(λ)
0.26533 0.71741 0.00885 0.35161
z (λ) 0.00000 0.00883 0.82457 0.29997
对某一单色波长为 的光谱三刺激响应 r(λ)、g(λ)、b(λ)与单色波长为 的色度坐标 x(λ)、
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数字电视与平板电视中的色度学
于分别配出色光 F1 和 F2 所需该基色分量的三刺激值之和。 1931 CIE-RGB 计色系统是采用 700nm（R）、546.1nm（G）、435.8nm（B）波长的三基
色作为基准，以 r (λ)、 g (λ)、 b (λ)光谱响应曲线为基础建立起来的，本来可以用来计算、标 定颜色，但是用来标定光谱色的基色会出现负值[如图 2.1.4 和表 2.1.1 所示的 r (λ)和 g (λ)]，人
用三个假想的三基色（X）、（Y）、（Z）建立了一个新的计色系统—1931 CIE-XYZ 计色系 统。同时将匹配等能光谱各种颜色的三基色数值标准化，定名为“CIE 1931 标准色度观察者”
或称“国际标准眼”，它们是设计、制造通用计色仪器的依据。
建立 1931 CIE-XYZ 计色系统主要基于以下三点考虑。数字电视与平板电视中的色度学
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再取 700nm 和 540nm 两点作为直线上的两点，求出这条直线的方程式为：
r + 0.99 g − 1 = 0
（2.1.13）
另取一条与光谱轨迹波长 503nm 点相靠近的直线，这条直线的方程式为：
1.45r + 0.55g + 1 = 0
为了使用方便，应将图 2.1.4 中的△XYZ 转换成麦克斯韦直角三角形，即目前国际上比较