PD OPT
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1 相关定义 2 颜色视觉 3 CIE标准色度学系统 4 色温及标准照明体的定义
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色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量的 理论与技术的科学
色彩感知
光源（Light） 物体（Object） 观察者（Observer）
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光通量—按照CIE规定的人眼的视觉特性来评价的辐通 量。 单位：流明（lm）
绿，蓝三原色的数量（三刺激值），颜色方程为
Ｃ* ≡R[R] +G[G] +B[B]
如果被匹配的颜色很饱和，用红，绿，蓝三原色实现不 了匹配，这种情况下可把一种原色加到被匹配的颜色上， 再用另外两原色进行匹配，这一颜色关系可用下式表示：
Ｃ* +R[R] ≡G[G] +B[B]
这一方程在色度学中写成：
和g两个坐标即可表示一 个颜色
B (0,0,1)
(R,G,B)
某一颜色C*的一个单位
(C)≡ r(R)+g(G)+b(B)
(1,0,0)
(0,1,0) G
(r,g)
R
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根据格拉斯曼颜色混合的代替律，可以得到颜色相加原
理为：R3 = R1 + R2， G3 = G1 + G2， B3 = B1 + B2
饱和度：表示彩色的纯洁性，可见光谱 的各种单色光是最饱和的彩色。
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孟塞尔标号： H V/C=色调 明度值/彩度
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把两个颜色调整成视觉上相同或相等的方法称之颜色匹配
以三原色R(700nm)；G(546.1nm)；B(435.8nm)匹配等能白光 (匹配相同能量各波长的光谱色)
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Ｃ*代表被匹配的颜色，以[R]，[G]，[B]分别代表产生混 合色的红，绿，蓝三原色，又以R，G，B 分别代表红，
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1.加权坐标法 颜色三刺激值的标准方程：
X k () x()d
Y k () y()d
Z k () z()d
上式中的φ(λ)，对于照明体或光源是它们的相对光谱功 率分布，即φ(λ)=s(λ);
对物体色，φ(λ)是照明体或光源的相对光谱功率分布 s(λ)与物体的光谱透过率τ(λ)，或物体的辐亮度因子β(λ)，或 物体的光谱反射率ρ(λ)之乘积，即
r (), g (), b ()这一组函
数叫做 “1931 CIE-RGB 系统标准光谱三刺激 值”,简称为 “1931CIE-RGB系统标准 观察者”。
1931 CIE-RGB系统标准光谱三刺激值曲线
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光谱三刺激值与光谱色色 度坐标的关系为
r r r g b
g g r g b
b b r g b
CIE1931XYZ色度图(颜色三角形)
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x, y, z 各曲线所包括的总面
积分别用X,Y,Z代表
CIE1931标准观察者等能光谱 各波长的 x, y, z 总量是相等 的，都是21.371.这表明一个 等能光谱的白光是由相同数 量的X，Y，Z组成.
y 曲线被调整刚好符合明视 觉光谱光效率函数V(λ)，即 y(λ)=V(λ)，因此它可以计算 一个颜色的亮度特征.
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颜色
彩色
彩色是指白黑 系列以外的各种颜 色。
非彩色
非彩色是指白 色、黑色和各种深 浅不同的灰色。
白色、黑色和 灰色对光谱各波长 的反射没有选择性 ，它们是中性色。
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彩色的三种特性
明度：彩色光的亮度愈高，人眼就愈感 觉明亮，即有较高的明度
色调：光源的色调决定于辐射的光谱组 成对人眼所产生的感觉，物体的色调决定于 辐射的光谱组成和物体表面所反射（透射） 的各波长辐射的比例对人眼所产生的感觉。
三、规定(X)和(Z)的亮度为零,XZ 线称为无亮度线(alychne),无亮度 线各点只代表色度,没有亮度.但Y 既代表色度也代表亮度。
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光谱轨迹现的 颜色,原色点的色度是假想 的.
Y=0的直线是无亮度线
某一颜色离开C(或E)点接 近光谱轨迹的程度表明它 的纯度，愈靠近愈不纯， 愈远离愈纯，光谱轨迹上 颜色的饱和度最高.
CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值
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为了适合10°大视场的色度测量，CIE在1964年又另规定一组 “CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值”
两者之光谱三刺激值略有不同
形状相似,但相同波长光谱色
位置不同
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色度坐标 光谱轨迹 主波长 补色波长 纯度 (a/a+b) 中间色 互补色
Ｃ* ≡－R[R] +G[G] +B[B]
匹配相等能量(等能)光谱色的三原色数量叫做光谱三刺
激值，用
表示。
r, g,b
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在色度学中，我们不直接用三原色数量来表示颜色,而是用三原色各
自在Ｒ＋Ｇ＋Ｂ总量中的相对比例来表示颜色，即色度坐标
r R ,g G ,b B RGB RGB RGB
因为 r+g+b=1,所以只用r
一个任意光源的三刺激值应等于匹配该光源各波长光谱 色的三刺激值之和，即：
R=ΣR(λ)Δλ G=ΣG(λ)Δλ B=ΣB(λ)Δλ
R kS() r()d
G kS() g()d
B kS() b()d
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CIE 1931 RGB系统规定 的三原色是 700nm(R),546.1nm(G),4 35.8nm(B)
光强度—点光源在给定方向上，单位立体角内发射的光
通量。
单位：坎德拉（cd）
光照度—投射在单位面积上的光通量。 单位：勒克斯（lx）
光亮度—离开、到达或者穿过某一表面，单位立体角、 单位投影面积上的光通量。 单位：尼特（nit）
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亮度常用单位 (nit) 1 nit=1 cd/m2 =1 lm/m2/sr sr—球面度(steradian) Ω(solid angle)=A/r2 l watt=683 lm(lumen) at 555nm
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建立1931CIE-XYZ系统是基于以下 三点考虑:
一、避免RGB系统中光谱三 刺激值和色度坐标出现负值.则需 另外选择三个原色,这三个原色所 形成的三角形色度图能包括整个光 谱轨迹.
二、光谱轨迹540-700nm在RGB色度 图上基本上是一段直线,新的XYZ三 角形的XY边应与这段直线重合,YZ 边应尽量与光谱轨迹短波部分的一 点(503nm)靠近.这是使光谱轨迹内 的真实颜色尽量落在XYZ三角形的 较大部分空间。