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0.3 色度学基础

三原色 在颜色匹配(合成)实验中,为匹配得到某一种
颜色,一般需要三种颜色就可以达到匹配目的。 通常称在颜色匹配实验中选取的三种颜色为三原 色。 三原色可以任意选定; 但是三原色中任何一种原色不能由另外两种原
色相加混合得到; 最常用的是红(Red)、绿(Green)、蓝
(Blue)三原色。
4、色品坐标计算
反射物体色: () R()S()
为波长λ的光谱 三刺激值
4、色品坐标计算
计算出物体的颜色三刺激值后,由下式计算色品度 坐标,即归一化的颜色三刺激值。
x
X
X Y
Z
y
X
Y Y
Z
z
X
Z Y
Z
5、两种颜色合成
颜色相加计算 已知两种颜色各自的色品度坐标计算x1、y1、亮度
Y1, x2、y2、亮度Y2。 方法:混合色的三刺激值为各个混合色的三刺激值
1、归一化光谱功率分布函数S(λ)
光谱宽度:
光谱半波宽Δλ定义:相对光谱能量分布曲线上, 两个半极大值强度处对应的波长差。
LED的发光光谱的半宽度:一般为30-100nm。 物理意义:光谱宽度窄意味着单色性好,光谱
纯度高,发光颜色鲜明 。
峰值波长 λp:最大值处对应的波长。 注:光谱功率的图形有分立、不规则等图。
也就是光通量比例,但若是光功率的比例 则要用辐射度和光度学换算色视觉规律、颜色测量理 论与技术的学科。颜色感觉与听觉、嗅觉、味 觉等一样都是外界刺激使人的感觉器官产生的 感觉。
色度学是研究颜色度量和评价方法的学科,是 以光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学 科为基础的综合性科学。
现代色度学,是一门实验性非常强的学科。
内容
10、三原色配白光比例计算
10、三原色配白光比例计算
红光LED的色品坐标(0.683,0.317,0) 绿光LED的色品坐标(0.126,0.773,0.101) 蓝光LED的色品坐标(0.148,0.055,0.797) 混合后的白光D65的色品坐标(0.3127,
0.3291,0.3582) 现在要计算红绿蓝合成D65的亮度比例=?
3、CIE1931-XYZ色品图
图中的横坐标x,纵坐标y,隐含z=1-x-y,称x,y,z为 色品坐标。
色品图上的一点代表一种颜色。 色品坐标由三刺激值X,Y,Z归一化得到。
x X ,y Y ,z Z X Y Z X Y Z X Y Z
三刺激值:匹配(合成)某种颜色所需的三原色的量, 称为颜色的三刺激值。更准确定义为在三色系统中,与 待测色刺激达到匹配所需的三种参照色刺激量(其中有 RGB系统过渡到XYZ系统而得到)
Y2
Z
2
z2 y2
Y2
于是
X Y
X Y1
1
X Y2
2
Z Z1 Z 2
混合色的色品坐标和亮度为
x X X Y Z
y Y X Y Z
Y Y
5、两种颜色合成
推广——计算三种颜色的合成 已知:三种颜色的色品坐标及亮度。 求:合成颜色的色品坐标及亮度。
6、主波长计算
7、色域
7、色域
8、色温
黑体辐射出射度
1 色品坐标计算
已知某颜色的刺激函数 () ,要计算颜色的色品坐 标,必须先求得颜色的三刺激值。计算公式为:
k叫做归一化系数, 它是将照明物体 (或光源)的Y值 归一化为100时得
X k()x()
Y
k() y()
出的
Z
k ( ) z ( )
自发光物体色:() S()
透射物体色:() ()S()
10、三原色配白光比例计算
问题:已知红、绿、蓝LED的色品坐标, 求,混合成白光所需要三色LED的光亮度 比例。
说明:
红、绿、蓝LED的色品坐标可以由给定的归一 化光谱功率函数求出,这里按已知。
混合后的白光的色品坐标为D65(0.3127, 0.3291)
10、三原色配白光比例计算
10、三原色配白光比例计算
8、色温
色温:光源的光辐射所呈现的颜色与在某 一温度下黑体辐射的颜色相同时,称黑体 的温度(T)为光源的色温。
9、显色指数
显色指数CRI(Color Rendering Index): 光源显色性的度量,以被测光源下的物体 颜色和参考光源下的物体颜色的相复合程 度来表示。
商场购买衣服,拿出商场在太阳下看的颜 色没有在商场里面的颜色好,我们会解释 灯光效果。
3、CIE1931-XYZ色品图
马蹄形的“弧线”部分是光谱的色品坐标, 而直线部分不是光谱的色品坐标,而是由 合色而成。
色品图中的两点合成的颜色一定在连线上。 色品图中的三点合成的颜色一定在三角形
围成的区域内,色三角。 色品图中的颜色有一部分是实际不存在的
颜色,即与实际颜色不是一一对应。
3、CIE1931-XYZ色品图
2、CIE标准照明体
CIE——国际照明委员会( International Commission on Illumination)
CIE规定的一个特定的相对光谱功率分布。 功率分布数据表 标准照明体:A、C、D65、D55、D75
3、CIE1931-XYZ色品图
CIE1931-XYZ色品图,视场半角小于2度。
一、色度学的基本概念 二、色度学的计算
1、归一化光谱功率分布函数S(λ)
归一化光谱功率分布:辐射功率与波长的 函数关系。
作图:横坐标波长(关心可见光范围), 纵坐标归一化辐射功率。
横坐标单位nm,纵坐标归一化没有单位, 但对应着W,因为称为光谱功率分布函数。
1、归一化光谱功率分布函数S(λ)
的和;可以推广到更多种颜色相加混合。
X X1 X2 Y Y1 Y2 Z Z1 Z 2
5、两种颜色合成
计算步骤:
x X ,y Y ,z Z X Y Z X Y Z X Y Z
X Y Z X Y Z x yz
可得
YX11Y1xy11 Y1
Z1
z1 y1
Y1
X
Y2
2
x2 y2
Y2
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