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色差儀的三原色單位量和三次激值

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色差儀的三原色單位量和三次激值

發布時間:2016-03-31 瀏覽:2251 次

我們知道之所以色差儀可以實現顏色檢測離不開三原色理論和三刺激值計算公式,正是因為有這兩種色度學知識,色差儀才開始研發生產,三恩時色差儀也是如此。下面我們就色差儀的三原色單位量和三次激值計算展開討論。

三原色單位量

CIE(國家照明委員會)規定紅、綠、藍三原色的波長分別為:700nm、546.1nm、435.8nm,在顏色匹配試驗中,當我們將三原色光的比例弄成1.0000:4.5907:0.0601就可以得到等能的白光,所以CIE取這種比例的三原色為色差儀的單位量,即(R):(G):(B)=1:1:1。雖然這是三原色光的亮度并不相同,但是CIE確規定將其當做一個單位來看待,以色光加色法中紅、綠、藍三原色 光等比例混合結果為白光,即(R)+(G)+(B)=(W)。

CIE-RGB光譜三刺激值

現在使用的CIE-RGB是CIE根據317位視覺正常的觀察者,用CIE規定的紅、綠、藍三原色光,對等能光譜色從380nm到780nm所進行專門性顏色匹配所得到的。在這個試驗中,匹配光譜每一個波長為等能光譜對應的紅、綠。藍三原色數量,稱為光譜三刺激值,記為`r(λ)、`g(λ)、`b(λ),它是CIE在對等光譜進行匹配時用來表示紅、綠、藍三原色的專用符號。因此,匹配波長為l的等能光譜色C(λ)的顏色方程為

C(λ)=`r(λ)(R)+`g(λ)(G)+`b(λ)(B)

在這個四種(R)、(G)、(B)為三原色的單位量,根據上面CIE規定我們知道這個比例量為1.0000、4.5907、0.0601;C(λ)在數值上表示等能光譜色的相對亮度,如圖1所示,其中最大值為C(555)。且有 C(555)=1,即

C(555)=`r(555)(R)+`g(555)(G)+`b(555)(B)-1.000

圖1 等能光譜色的相對亮度曲線(縱坐標為相對亮度)

表1  國際R.G.B坐標制(CIE1931年標準色度觀察者)

 
l(毫微米)
光譜三刺激值 色度坐標
`r(λ) `g(λ) `b(λ) R(l) G(l) B(l)
380 0.00003 -0.00001 0.00117 0.0272 -0.0115 0.9843
385 0.00005 -0.00002 0.00189 0.0268 -0.0114 0.9846
390 0.00010 -0.00004 0.00359 0.0263 -0.0114 0.9851
395 0.00017 -0.00007 0.00647 0.0256 -0.0113 0.9857
400 0.00030 -0.00014 0.01214 0.0247 -0.0112 0.9865
405 0.00047 -0.00022 0.01969 0.0237 -0.0111 0.9874
410 0.00084 -0.00041 0.03707 0.0225 -0.0109 0.9884
415 0.00139 -0.00070 0.06637 0.0207 -0.0104 0.9897
420 0.00211 -0.00110 0.11541 0.0181 -0.0094 0.9913
425 0.00266 -0.00143 0.18575 0.0142 -0.0076 0.9934
430 0.00218 -0.00119 0.24769 0.0088 -0.0048 0.9960
435 0.00036 -0.00021 0.29012 0.0012 -0.0007 0.9995
440 -0.00261 0.00149 0.31228 -0.0084 0.0048 1.0036
445 -0.00673 0.00379 0.31860 -0.0213 0.0120 1.0093
450 -0.01213 0.00678 0.31670 -0.0390 0.0218 1.0172
455 -0.01874 0.01046 0.31166 -0.0618 0.0345 1.0273
460 -0.02608 0.01485 0.29821 -0.0909 0.0517 1.0392
465 -0.03324 0.01977 0.27295 -0.1281 0.0762 1.0519
470 -0.03933 0.02538 0.22991 -0.1821 0.1175 1.0646
475 -0.04471 0.03183 0.18592 -0.2584 0.1840 1.0744
480 -0.04939 0.03914 0.14494 -0.3667 0.2906 1.0761
485 -0.05364 0.04713 0.10968 -0.5200 0.4568 1.0632
490 -0.05814 0.05689 0.08257 -0.7150 0.6996 1.0154
495 -0.06414 0.06948 0.06246 -0.9459 1.0247 0.9212
500 -0.07173 0.08536 0.04776 -1.1685 1.3905 0.7780
505 -0.08120 0.10593 0.03688 -1.3182 1.7195 0.5987
510 -0.08901 0.12860 0.02698 -1.3371 1.9318 0.4053
515 -0.09356 0.15262 0.01842 -1.2076 1.9699 0.2377
520 -0.09264 0.17468 0.01221 -0.9830 1.8534 0.1296
525 -0.08473 0.19113 0.00830 -0.7386 1.6662 0.0724
530 -0.07101 0.20317 0.00549 -0.5159 1.4761 0.0398
535 -0.05136 0.21083 0.00320 -0.3304 1.3105 0.0199
540 -0.03152 0.21466 0.00146 -0.1707 1.1628 0.0079
545 -0.00613 0.21487 0.00023 -0.0293 1.0282 0.0011
550 0.02279 0.21178 -0.00058 0.0974 0.9051 -0.0025
555 0.05514 0.20588 -0.00105 0.2121 0.7919 -0.0040
560 0.09060 0.19702 -0.00130 0.3164 0.6881 -0.0045
565 0.12840 0.18522 -0.00138 0.4112 0.5932 -0.0044
570 0.16768 0.17807 -0.00135 0.4973 0.5067 -0.0040
575 0.20715 0.15429 -0.00123 0.5751 0.4283 -0.0034
580 0.24526 0.13610 -0.00108 0.6449 0.3579 -0.0028
585 0.27989 0.11686 -0.00093 0.7071 0.2952 -0.0023
590 0.30928 0.09754 -0.00079 0.7617 0.2402 -0.0019
595 0.33184 0.07909 -0.00063 0.8087 0.1928 -0.0015
600 0.34429 0.06246 -0.00049 0.8475 0.1537 -0.0012
605 0.34756 0.04776 -0.00038 0.8800 0.1209 -0.0009
610 0.33971 0.03557 -0.00030 0.9059 0.0949 -0.0008
615 0.32265 0.02583 -0.00022 0.9265 0.0741 -0.0006
620 0.29708 0.01828 -0.00015 0.9425 0.0580 -0.0005
625 0.26348 0.01253 -0.00011 0.9550 0.0454 -0.0004
630 0.22677 0.00833 -0.00008 0.9649 0.0354 -0.0003
635 0.19233 0.00537 -0.00005 0.9730 0.0272 -0.0002
640 0.15968 0.00334 -0.00003 0.9797 0.0205 -0.0002
645 0.12905 0.00199 -0.00002 0.9850 0.0152 -0.0002
650 0.10167 0.00116 -0.00001 0.9888 0.0113 -0.0001
655 0.07857 0.00066 -0.00001 0.9918 0.0083 -0.0001
660 0.05932 0.00037 0.00000 0.9940 0.0061 -0.0001
665 0.04366 0.00021 0.00000 0.9954 0.0047 -0.0001
670 0.03149 0.00011 0.00000 0.9966 0.0035 -0.0001
675 0.02294 0.00006 0.00000 0.9975 0.0025 0.0000
680 0.01687 0.00003 0.00000 0.9984 0.0016 0.0000
685 0.01187 0.00001 0.00000 0.9991 0.0009 0.0000
690 0.00819 0.00000 0.00000 0.9996 0.0004 0.0000
695 0.00572 0.00000 0.00000 0.9999 0.0001 0.0000
700 0.00410 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
705 0.00291 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
710 0.00210 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
715 0.00148 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
720 0.00105 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
725 0.00074 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
730 0.00052 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
735 0.00036 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
740 0.00025 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
745 0.00017 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
750 0.00012 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
755 0.00008 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
760 0.00006 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
765 0.00004 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
770 0.00003 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
775 0.00001 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000
780 0.00000 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000

圖2  CIE-RGB光譜三刺激值
 

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