颜色三属性的相互关系
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孟塞尔颜色系统：以按目视色彩感觉等间
隔的方式，把各种表面色的特征表示出来。
结构特点： 表示方法：
彩色的表示方法：HV/C 非彩色的表示方法：NV
10Y8/12
色相 彩度 明度
自然色系统：黑白红绿黄蓝六 目录 个基本原色
NCS色彩编号
S 2030-Y90R
20%黑色 30% 纯彩色 10%黄色和90%红色
• 为了区别起见，在10°视场下的这些物理量 均加写下标“10”，可以表示为X10、Y10、 Z10、x10、y10、z10。其色度坐标的计算式 可写成：
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x10
X 10
X 10 Y10 Z10
y10
X 10
Y10 Y10
Z10
z10
X 10
Z10 Y10
Z10
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光源的三刺激值
y10
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CIE1931 Yxy数字表色方法
• 色度图中点的位置可以代表各种色彩的颜色特征。 但是，前面曾经讨论过，色度坐标只规定了颜色 的色度，而未规定颜色的亮度，不能够唯一地确 定一个颜色
所以若要唯一地确定某颜色，还必须指出其亮度特 征，也即是Y的大小。我们知道光反射率ρ= 物体 表面的亮度/入射光源的亮度=Y/Y0
r g b 1
若待配色为光谱色，则上式可写为：
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r() r() /(r() g() b()) g() g() /(r() g() b()) b() b() /(r() g() b())
r()、g()、b() 光谱色度坐标
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CIE1931XYZ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。
颜色视觉特征参数。记为 、
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规定函数 与明视觉光谱光效率函V(λ)一致， 即
y() V( )
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已知色度坐标求三刺激值
x( )
x() y()
•
y()
y() V ()
z()
z() y()
•
y()
1 x() y() • y() y()
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CIE 1964XYZ补充色度学系统
• 1931CIE XYZ系统是在2°视场下实验的 结果。因此，只适用于<4°的视场范围。 由于这一原因，1964年CIE又补充规定了 一种10°视场的表色系统，称为 “CIE1964补充色度学系统”。这两种系 统中的三刺激值和色度坐标的概念完全 相似，只是数值不同
W+S+C=100，白色= 50%
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表色方法
W(白) S(黑) Y(黄) R(红) B(蓝) G(绿)
|
|
|
|
|
|
10 10 24 56 0
0
|
\
/
黑度 S=10 彩度 C=24+56=80
Y--R相对比例 φ=(56÷80)×100=70
NCS表记为: 1080--Y70R
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• 奥斯特瓦尔德颜色系统的基本色相为黄、 橙、红、紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿8个主 要色相，每个基本色相又分为3个部分， 组成24个分割的色相环，从1号排列到24 号
λ2
λ1 (xλ,yλ)
1 (x,y)
(x0,y0) 2
?
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CIELAB均匀颜色空间
• CIELAB 空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到：
L* 116(Y / Y0 )1/3 16 Y / Y0 0.01
a* 500 (X / X0 )1/3 (Y / Y0 )1/3 b* 200 (Y / Y0 )1/3 (Z / Z0 )1/3
+ 0.010b() + 1.200b( )
z ( )
0.000r() + 0.010g() 0.667r() +1.132g()
+ 0.990b() + 1.200b( )
• 1931 CIE-XYZ 系统中，用于匹配光谱三刺激 值的(X)、(Y)、(Z)的数量，称为“CIE 1931 标准色度观察者光谱三刺激值”，也叫做 “CIEl931标准色度观察者颜色匹配函数”， 简称“CIE标准色度观察者”或“颜色匹配函 数” ，在物体色色度值的计算中代表人眼的
• X Y Z为颜色样品的三刺激值 • X0 Y0 Z0为CIE标准照明体的三刺激值
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色差
• 色差是指用数值的方法表示两种颜色给 人色彩感觉上的差别。若两个色样样品 都按L*、a*、b* 标定颜色，则两者之间 的总色差△E*ab以及各项单项色差可用 下列公式计算：
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明度差： 色度差：
总色差：
所以亮度因数 Y=100ρ
由物体三刺激值计算Yxy的公式为：
Y Y
x
X
X Y
Z
y
X
Y Y
Z
由Yxy计算物体三刺激值 ：
X
Y
x y
Y
•
Y
Z
1
x
y
•Y
y
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颜色的客观三属性
• 主 波 长(Dominant Wavelength,λd) • 兴奋纯度(Excitable Purity, Pe ) • 亮度因数(Luminance Factor, Y% )
• 色料减色法：两种或两种以上的色料混 合后会产生另一种颜色的色料的现象。
• 色料三原色：黄、品、青 • 特点：色料混合后亮度降低
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颜色形成的第四要素：大脑
物体的颜色不仅取决于光、彩色物体、人 眼的特性，也受到人的知识经验的影响， 即大脑的心理作用
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• 颜色适应：明适应、暗适应；颜色适应 人眼感光灵敏度变化的一般规律是：感光灵敏度
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颜色形成的第三要素：彩色物体
• 物体的选择性吸收：白光中减去某种色 光得到另一种色光的效果。
• 中性色：物体对白光中的红、绿、蓝三 色光作等比例的吸收和反射
• 具有不同色相的颜色：颜料和染料对白 光中的红、绿、蓝三色光作不同波长范 围、不同比例的吸收和反射。
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• 色相相同但饱和度不同的颜色：颜料和 染料对白光中的红、绿、蓝三色光作波 长范围相同、但比例不同的吸收和反射。
降低时快，即明适应所需时间短；感光灵敏度 提高时慢，即暗适应所需时间长。
• 颜色视觉理论： • 三色学说 • 四色学说（对立学说） • 阶段学说
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• 色彩的联想与象征 • 色彩的感觉：冷色暖色；前进色与后退
色；膨胀色与收缩色；
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第二篇 描述颜色
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颜色的表示系统
• 显色系统表示法：颜色的显色系统 （Color Order system）是在荟集各种实 际色彩的基础上，根据色彩的外貌，按 直观颜色视觉的心理感受，将色进行有 系统、有规律的归纳和排列；并给各色 样以相应的文字和数字标记，以及固定 的空间位置，做到“对号入座” 的方法。 它 是建立在真实样品基础上的色序系统。
其中
u
4x
2x 12y 3
（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；“＝”表示视觉上相等， 即颜色匹配。
三原色的单位量
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• 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
示红它、是绿C、IE蓝r在(三对原)等、色g能(的光专谱)、 用色b符(进号行)。匹因配此时，用匹来配表
波长为入的等能光谱色C(λ)的颜色方程为：
C() r()(R) g()(G) b()(B)
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色度坐标
r R /(R G B) g G /(R G B) b B /(R G B)
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印刷色彩学
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• 颜色的定义：光源发出的光经过物体的 选择性吸收，进入人的眼睛，而在大脑 中形成的一种印象。
• 包含了颜色形成的四个要素。
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颜色形成的第一要素：光源
中国国家标准（GB/T 5698--2001）： “光—能对人的视觉系统产生明亮和颜 色感觉的电磁辐射，又叫可见电磁辐射。 其波长范围一般取380nm～780nm。”
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• 视角（α）：物体在眼睛中形成的张角 视力（视敏度）：表示视觉辨认物体细节
和空间轮廓的能力。 视场：眼睛视角所对应形成的圆面积。
• 光谱光视效率：辐通量相同但波长不同的光
在视觉 上所产生不同明度感受性的度量,（辐 射能转化为人眼可见光的程度） 并且规定 V(555) = 1 。
• 当明度相同的时候，光视效率与辐通量 成反比。当辐通量相同的时候，光谱光 视效率与光通量成正比，即感觉越亮的 光，其光视效率越大。
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向CIE 1931 XYZ系统的转换
CIE 1931 XYZ系统和CIE 1931 RGB系统的 色度坐标的转换关系为
x(
)
0.490r( ) 0.667r( )
+ 0.310g( + 1.132g(
) )
+ 0.200b() + 1.200b( )
y( )
0.177r() + 0.812g() 0.667r() +1.132g()