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色差儀的CIE標準色度系統

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色差儀的CIE標準色度系統

發布時間:2015-11-17 瀏覽:1866 次

1931年國際照明委員會(CIE)為了到達顏色視覺的定量描述和度量的目的根據三原色光的匹配試驗,建立了CIE的兩種系統CIE1931RBG和CIE1931XYZ。這樣就開始了用數字表示顏色之路,色差儀器就是在這個基礎行研發出來,同時研發出一些物理儀器代替人眼測量顏色。此后為了更好的研發色差儀的研發和推行,改善色差計算和視覺差異的一致性問題,有對CIE XYZ系統進行了大量均勻化方面的研究,最終在1976年建立CIE1976LAB均勻顏色空間,并一直沿用至今。今天色差儀大多數依據使用的CIE1976LAB系統作為顏色檢測色度空間,在均勻顏色度量空間中,色差描述(或稱色差計算)與視覺感知更接近。采用CIE色度系統度量的顏色是心理物理量,尚不能完全反映人們的色知覺,但是現代色度學已初步解決了對顏色作定量,描述和測量的問題。

CIE色度空間的應用

①CIE RGB空間

CIE RGB光譜三刺激值是317為正常視覺者,一般用在圖像處理方面如掃描儀、打印機等等,用CIE規定紅、綠、藍三原光,對等能光譜色從380nm到780nm所進行的專門性顏色混合匹配試驗得到的。實驗時,匹配光譜每一波長為的等能光譜色所對應的紅、綠、藍三原色數量,稱為光譜三次激值,記為`r(λ)、`g(λ)、`b(λ)。

因此,匹配波長為1的等能光譜色C(λ)的顏色方程記為:

C(λ)=`r(λ)(R)+g(λ)(G)+`b(λ)(B)

②XYZ空間

所謂1931CIE XYZ系統就是我們色差儀使用最多的色度系統,它是在RGB系統的基礎上,用數字方法,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`r`g`b和色度坐標r,g,b均變為正值。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。

經數學變換,兩組顏色空間的三次激值有以下關系:

X=0.490R+0.310G+0.200B

Y=0.177R+0.812G+0.011B

Z=0.010G+0.990B

兩組顏色空間色度坐標的相互轉換關系為:

X=(0.490r+0.310g+0.200b)/(0.667r+1.132g+1.200b)

y=(0.177r+0.812g+0.010b)/(0.667r+1.132g+1.200b)

Z=(0.000r+0.010g+0.990b)/(0.667r+1.132g+1.200b)

所以,只要知道某一顏色的色度坐標r、g、b,既可以取出它們在新設想的三原色XYZ顏色空間的色度坐標x、y、z。CIE XYZ光譜三刺激值是有CIE RGB光譜三刺激值經過上式光譜色度坐標之間的轉換得到的,記為`X(λ)、`y(λ)、`z(λ)。CIE RGB光譜三刺激值`r(λ)、`g(λ)、`b(λ)雖然通過上面公式能間接反映等能光譜色色光的相對亮度,然而很不直觀。

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