色度和光度测试技术.ppt

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1、第十章第十章 色度和光度测试技术色度和光度测试技术 10/28/20221概概 述述uu色度学色度学色度学色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的学科。是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的学科。是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的学科。是研究人的颜色视觉规律、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。官产生的感觉。官产生的感觉。官产生的感觉。uu色度

2、学色度学色度学色度学是研究颜色度量和评价方法的学科，是以是研究颜色度量和评价方法的学科，是以是研究颜色度量和评价方法的学科，是以是研究颜色度量和评价方法的学科，是以光学光学光学光学、视觉生理视觉生理视觉生理视觉生理、视觉心理视觉心理视觉心理视觉心理、心理物理心理物理心理物理心理物理等学科为基础的综合性科学。等学科为基础的综合性科学。等学科为基础的综合性科学。等学科为基础的综合性科学。uu现代色度学，是一门现代色度学，是一门现代色度学，是一门现代色度学，是一门实验性实验性实验性实验性非常强的学科。非常强的学科。非常强的学科。非常强的学科。10/28/202210/28/20222 210-1 色

3、度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律10/28/202210/28/20223 310-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律1 1格拉斯曼格拉斯曼格拉斯曼格拉斯曼()()颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律uu格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上，于18541854年归纳总结出几条实年归纳总结出几条实年归纳总结出几条实年归纳总结出几条实验规律，它是建立验规律，它是建立验规律，它是建立验规律，它是建立现代色度

4、学的基础现代色度学的基础现代色度学的基础现代色度学的基础。1 11 1 颜色的属性颜色的属性颜色的属性颜色的属性uu明度明度明度明度是指人眼对物体的明暗感觉。是指人眼对物体的明暗感觉。是指人眼对物体的明暗感觉。是指人眼对物体的明暗感觉。uu色调色调色调色调是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为是指彩色彼此相互区分的特性。可见光谱中不同波长的辐射在视觉上表现为各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫

5、等。各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。各种色调，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。uu彩度彩度彩度彩度表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称饱和度。物体色的彩度决定表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称饱和度。物体色的彩度决定表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称饱和度。物体色的彩度决定表示物体颜色的浓淡程度或颜色的纯洁性，又称饱和度。物体色的彩度决定于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。于物体表面反射光谱辐射的选择性程度。10/28/202210/28/20224 410-1 色度学的基本概念和实验定律色

6、度学的基本概念和实验定律1 1格拉斯曼格拉斯曼格拉斯曼格拉斯曼()()颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律1.2 1.2 补色律和中间色律补色律和中间色律补色律和中间色律补色律和中间色律 uu在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续地在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续地在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续地在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续地变化。由此导出两个定律：补色律和中间色律。变化。由此导出两个定律：补色律和中间色律。变化。由此导出两个定律：补色律和

7、中间色律。变化。由此导出两个定律：补色律和中间色律。uu补色律补色律补色律补色律 每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当比例混合，每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当比例混合，每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当比例混合，每种颜色都有一个相应的补色；某一颜色与其补色以适当比例混合，便产生白色或灰色；以其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色。便产生白色或灰色；以其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色。便产生白色或灰色；以其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色。便产生白色或灰色；以其它比例混合，便产生近似比重大的颜色成分的中间色

8、。uu中间色律中间色律中间色律中间色律 任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决定于两个颜色的相任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决定于两个颜色的相任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决定于两个颜色的相任何两个非补色混合，便产生中间色，其色调决定于两个颜色的相对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。对数量，其彩度主要决定于两者在色调顺序上的远近。10/28/202210/28/20225 510-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律1 1格拉斯曼格拉斯曼格拉斯

9、曼格拉斯曼()()颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律颜色混合定律1.3 1.3 代替律代替律代替律代替律uu代替律代替律代替律代替律 相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。相似色（即外貌相同的颜色）混合后仍相似。uu如果颜色如果颜色如果颜色如果颜色AA=颜色颜色颜色颜色BB，颜色，颜色，颜色，颜色C C颜色颜色颜色颜色DD，那么，那么，那么，那么颜色颜色颜色颜色AA颜色颜色颜色颜色C C=颜色颜色颜色颜色BB+颜色颜色颜色颜色DDuu根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要的各种颜色。它是一根据代替

10、律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要的各种颜色。它是一根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要的各种颜色。它是一根据代替律，可以利用颜色混合的方法来产生或代替所需要的各种颜色。它是一条非常重要的定律条非常重要的定律条非常重要的定律条非常重要的定律。1.4 1.4 亮度相加律亮度相加律亮度相加律亮度相加律uu亮度相加律亮度相加律亮度相加律亮度相加律 混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。以上所说的格拉斯曼颜色混合以上

11、所说的格拉斯曼颜色混合以上所说的格拉斯曼颜色混合以上所说的格拉斯曼颜色混合定律是色度学的定律是色度学的定律是色度学的定律是色度学的一般规律一般规律一般规律一般规律，适，适，适，适用于各种颜色的相加混合，但用于各种颜色的相加混合，但用于各种颜色的相加混合，但用于各种颜色的相加混合，但是这些规律是这些规律是这些规律是这些规律不适用于染料或涂不适用于染料或涂不适用于染料或涂不适用于染料或涂料的混合料的混合料的混合料的混合，因为染料和涂料的，因为染料和涂料的，因为染料和涂料的，因为染料和涂料的混合是颜色光的相减过程。混合是颜色光的相减过程。混合是颜色光的相减过程。混合是颜色光的相减过程。10/28/2

12、02210/28/20226 610-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2 21 1 三原色三原色三原色三原色uu把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫把两个颜色调节到视觉上相同或相等的方法叫颜色匹配颜色匹配颜色匹配颜色匹配。uu在颜色匹配实验中，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在颜色匹配实验中，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在颜色匹配实验中，为匹配得到某一种颜色，一般需要

13、三种颜色就可以达到匹配在颜色匹配实验中，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目的。通常称在颜色匹配实验中选取的三种颜色为目的。通常称在颜色匹配实验中选取的三种颜色为目的。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三原色三原色。三原色可以任意选定三原色可以任意选定三原色可以任意选定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；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；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；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

14、是红、绿、蓝三原色。最常用的是红、绿、蓝三原色。最常用的是红、绿、蓝三原色。最常用的是红、绿、蓝三原色。uu由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，而不能表示它的光谱由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，而不能表示它的光谱由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，而不能表示它的光谱由三原色混合而成的新的颜色只表示了被匹配颜色的外貌，而不能表示它的光谱组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一组成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一组

15、成。例如，由红、绿、蓝三色光混合而成的白光与连续光谱的白光在视觉上一样，但是它们的光谱组成成分却不一样，这种情况称之为样，但是它们的光谱组成成分却不一样，这种情况称之为样，但是它们的光谱组成成分却不一样，这种情况称之为样，但是它们的光谱组成成分却不一样，这种情况称之为同色异谱同色异谱同色异谱同色异谱。10/28/202210/28/20227 710-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2.2 2.2 三刺激值三刺激值三刺激值三刺激值uu色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三原色的量

16、，称为色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三原色的量，称为色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三原色的量，称为色度学中是用三原色来表示颜色的。匹配某种颜色所需的三原色的量，称为颜色颜色颜色颜色的三刺激值的三刺激值的三刺激值的三刺激值。uu三刺激值不是用物理三刺激值不是用物理三刺激值不是用物理三刺激值不是用物理单位单位单位单位来量度的，而是用色度学的单位来量度。具体规定为：来量度的，而是用色度学的单位来量度。具体规定为：来量度的，而是用色度学的单位来量度。具体规定为：来量度的，而是用色度学的单位来量度。具体规定为：在在在在380380780nm780nm的可见光波长范

17、围内，各种波长的辐射能量均相等时，称为的可见光波长范围内，各种波长的辐射能量均相等时，称为的可见光波长范围内，各种波长的辐射能量均相等时，称为的可见光波长范围内，各种波长的辐射能量均相等时，称为等等等等能光谱色能光谱色能光谱色能光谱色。由其构成的白光称。由其构成的白光称。由其构成的白光称。由其构成的白光称等能白光，等能白光，等能白光，等能白光，简称简称简称简称E E光源光源光源光源。等能白光的三刺激值是相。等能白光的三刺激值是相。等能白光的三刺激值是相。等能白光的三刺激值是相等的，且均定为一个等的，且均定为一个等的，且均定为一个等的，且均定为一个单位单位单位单位。10/28/202210/28

18、/20228 810-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2.3 2.3 光谱三刺激值光谱三刺激值光谱三刺激值光谱三刺激值或或或或颜色匹配函数颜色匹配函数颜色匹配函数颜色匹配函数uu用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不例外。匹配等能光谱用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不例外。匹配等能光谱用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不例外。匹配等能光谱用三刺激值可以表示各种颜色，对于各种波长的光谱色也不例外。匹配等能光谱色所需三原色的量叫作色所需三原色的量叫作

19、色所需三原色的量叫作色所需三原色的量叫作光谱三刺激值光谱三刺激值光谱三刺激值光谱三刺激值，也叫作颜色的匹配函数。，也叫作颜色的匹配函数。，也叫作颜色的匹配函数。，也叫作颜色的匹配函数。uu对于不同波长的光谱色，其对于不同波长的光谱色，其对于不同波长的光谱色，其对于不同波长的光谱色，其三刺激值显然是波长的函数三刺激值显然是波长的函数三刺激值显然是波长的函数三刺激值显然是波长的函数。用红、绿、蓝作为三原。用红、绿、蓝作为三原。用红、绿、蓝作为三原。用红、绿、蓝作为三原色时，色时，色时，色时，光谱三刺激值或颜色匹配函数用光谱三刺激值或颜色匹配函数用光谱三刺激值或颜色匹配函数用光谱三刺激值或颜色匹配函

20、数用 来表示。来表示。来表示。来表示。uu由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所以光谱三刺激值是颜由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所以光谱三刺激值是颜由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所以光谱三刺激值是颜由于任何颜色的光都可以看成是由不同单色光混合而成，所以光谱三刺激值是颜色色度计算的基础。色色度计算的基础。色色度计算的基础。色色度计算的基础。10/28/202210/28/20229 910-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2.4 2.4 色品

21、坐标色品坐标色品坐标色品坐标uu三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以用三刺激值表示颜色。三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以用三刺激值表示颜色。三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以用三刺激值表示颜色。三原色确定后，一种颜色的三刺激值是唯一的，因此，可以用三刺激值表示颜色。uu但是，由于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用三刺激值表示颜色很但是，由于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用三刺激值表示颜色很但是，由于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用三刺激值表示颜色很但是，由于准确测量三刺激值存在着技术上的困难，而且用三刺激值表示颜

22、色很不直观，因而一般不直接用其表示颜色，而是用其在三刺激值总和中所占的比例不直观，因而一般不直接用其表示颜色，而是用其在三刺激值总和中所占的比例不直观，因而一般不直接用其表示颜色，而是用其在三刺激值总和中所占的比例不直观，因而一般不直接用其表示颜色，而是用其在三刺激值总和中所占的比例来表示颜色。来表示颜色。来表示颜色。来表示颜色。这三个比例值叫作色品坐标这三个比例值叫作色品坐标这三个比例值叫作色品坐标这三个比例值叫作色品坐标。假定某颜色的三刺激值分别为。假定某颜色的三刺激值分别为。假定某颜色的三刺激值分别为。假定某颜色的三刺激值分别为R R、G G、B B，色品坐标为，色品坐标为，色品坐标为，

23、色品坐标为r r、g g、b b，则有，则有，则有，则有uu显然因此，有显然因此，有显然因此，有显然因此，有10/28/202210/28/2022101010-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2.5 2.5 光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值uu颜色刺激函数颜色刺激函数颜色刺激函数颜色刺激函数表示某颜色刺激与波长的关系函数，以表示。表示某颜色刺激与波长的关系函数，以表示。表示某颜色刺激与波长的关系函数，以表示。表示某颜色刺激与波长

24、的关系函数，以表示。uu无论光源色或物体色可看成是波长范围在无论光源色或物体色可看成是波长范围在无论光源色或物体色可看成是波长范围在无论光源色或物体色可看成是波长范围在380780nm380780nm内的内的内的内的各光谱色以不同的比例各光谱色以不同的比例各光谱色以不同的比例各光谱色以不同的比例混合的产物混合的产物混合的产物混合的产物。uu对于波长为对于波长为对于波长为对于波长为 的光谱色，其三刺激值的光谱色，其三刺激值的光谱色，其三刺激值的光谱色，其三刺激值R R、G G和和和和B B应分别和其光谱三刺激值应分别和其光谱三刺激值应分别和其光谱三刺激值应分别和其光谱三刺激值以及颜色刺激函数成正

25、比。故有以及颜色刺激函数成正比。故有以及颜色刺激函数成正比。故有以及颜色刺激函数成正比。故有uu式中，式中，式中，式中，k k为常数，称为颜色调节因子。为常数，称为颜色调节因子。为常数，称为颜色调节因子。为常数，称为颜色调节因子。，10/28/202210/28/2022111110-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2.5 2.5 光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值uu当波长范围趋向于无限小时，光谱色的三刺激值为当波长范围趋向于无限

26、小时，光谱色的三刺激值为当波长范围趋向于无限小时，光谱色的三刺激值为当波长范围趋向于无限小时，光谱色的三刺激值为uu380780nm380780nm内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考虑颜色的三刺激值，内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考虑颜色的三刺激值，内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考虑颜色的三刺激值，内所有光谱色对应的三刺激值总和就应当是被考虑颜色的三刺激值，即即即即10/28/202210/28/2022121210-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律2 2色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念色度学中的基本概念2.5 2.5

27、光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值光源色和物体色的三刺激值uu对于光源色，颜色刺激函数对于光源色，颜色刺激函数对于光源色，颜色刺激函数对于光源色，颜色刺激函数 就是光源的光谱功率分布，即就是光源的光谱功率分布，即就是光源的光谱功率分布，即就是光源的光谱功率分布，即 故有故有故有故有uu物体色物体色物体色物体色既和照明光源的光谱功率分既和照明光源的光谱功率分既和照明光源的光谱功率分既和照明光源的光谱功率分布有关，也和物体的光学性质有关。布有关，也和物体的光学性质有关。布有关，也和物体的光学性质有关。布有关，也和物体的光学性质有关。对于透射物体对于透射物体对于

28、透射物体对于透射物体对于反射物体对于反射物体对于反射物体对于反射物体10/28/202210/28/2022131310-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律3 3CIECIE标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统uu国际照明委员会（英文缩写国际照明委员会（英文缩写国际照明委员会（英文缩写国际照明委员会（英文缩写CIECIE）曾推荐了几种色度学系统，以统一颜色的表示）曾推荐了几种色度学系统，以统一颜色的表示）曾推荐了几种色度学系统，以统一颜色的表示）曾推荐了几种色度学系统，以统一颜色的表示方法和测量条件。方法和测量条件。方法和测量条件。方法和测量条件。uu

29、国际照明委员会在国际照明委员会在国际照明委员会在国际照明委员会在19311931年同时推荐了两套色度学系统：年同时推荐了两套色度学系统：年同时推荐了两套色度学系统：年同时推荐了两套色度学系统：1931CIE-RGB1931CIE-RGB系统系统系统系统和和和和1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ系统系统系统系统，19641964年又推荐了年又推荐了年又推荐了年又推荐了CIE1964CIE1964补充标准色度学系统补充标准色度学系统补充标准色度学系统补充标准色度学系统。uu表色系统一般包括：表色系统一般包括：表色系统一般包括：表色系统一般包括：三原色三原色三原色三原色 三原色的单位三原色

30、的单位三原色的单位三原色的单位 光谱三刺激值等光谱三刺激值等光谱三刺激值等光谱三刺激值等10/28/202210/28/2022141410-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律3 3CIECIE标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统3.21931CIE-XYZ3.21931CIE-XYZ系统系统系统系统uu三原色三原色三原色三原色：1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ系统的三原色选择的要求是：第一，用三原色匹配等能的光谱系统的三原色选择的要求是：第一，用三原色匹配等能的光谱系统的三原色选择的要求是：第一，用三原色匹配等能的光谱系统的三原色选择的要

31、求是：第一，用三原色匹配等能的光谱色时，三刺激值均为正；第二，色品图上表示的实际不存在的颜色所占的面色时，三刺激值均为正；第二，色品图上表示的实际不存在的颜色所占的面色时，三刺激值均为正；第二，色品图上表示的实际不存在的颜色所占的面色时，三刺激值均为正；第二，色品图上表示的实际不存在的颜色所占的面积尽量小；第三，用积尽量小；第三，用积尽量小；第三，用积尽量小；第三，用Y Y刺激值表示颜色的亮度。刺激值表示颜色的亮度。刺激值表示颜色的亮度。刺激值表示颜色的亮度。（X X）、（）、（）、（）、（Y Y）、（）、（）、（）、（Z Z）作为色度学系统的三原色是有意义的，但实际上并不）作为色度学系统的三

32、原色是有意义的，但实际上并不）作为色度学系统的三原色是有意义的，但实际上并不）作为色度学系统的三原色是有意义的，但实际上并不存在这三种颜色。存在这三种颜色。存在这三种颜色。存在这三种颜色。XYZXYZ系统的光谱三刺激值也无法通过颜色匹配实验直接得系统的光谱三刺激值也无法通过颜色匹配实验直接得系统的光谱三刺激值也无法通过颜色匹配实验直接得系统的光谱三刺激值也无法通过颜色匹配实验直接得到，而是以到，而是以到，而是以到，而是以1931CIE1931CIERGBRGB系统光谱色品坐标值换算求得。系统光谱色品坐标值换算求得。系统光谱色品坐标值换算求得。系统光谱色品坐标值换算求得。uu光谱三刺激值：光谱三

33、刺激值：光谱三刺激值：光谱三刺激值：CIE1931CIE1931标准色度观察者光谱三标准色度观察者光谱三标准色度观察者光谱三标准色度观察者光谱三刺激值曲线刺激值曲线刺激值曲线刺激值曲线1931CIE1931CIEXYZXYZ系统色品图系统色品图系统色品图系统色品图这段不是光谱色，而是这段不是光谱色，而是这段不是光谱色，而是这段不是光谱色，而是770nm770nm（红）和（红）和（红）和（红）和380nm380nm（紫）两光谱色混（紫）两光谱色混（紫）两光谱色混（紫）两光谱色混合色的色品轨迹。合色的色品轨迹。合色的色品轨迹。合色的色品轨迹。10/28/202210/28/2022161610-1

34、 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律3 3CIECIE标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统3.3CIE19643.3CIE1964补充标准色度学系统补充标准色度学系统补充标准色度学系统补充标准色度学系统uu前面讨论的前面讨论的前面讨论的前面讨论的1931CIE-RGB1931CIE-RGB标准色度学系统和标准色度学系统和标准色度学系统和标准色度学系统和1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ标准色度学系统的基标准色度学系统的基标准色度学系统的基标准色度学系统的基本数据都是从莱特和吉尔德实验数据换算求得本数据都是从莱特和吉尔德实验数据换算求得本数据都是从

35、莱特和吉尔德实验数据换算求得本数据都是从莱特和吉尔德实验数据换算求得的的的的，因此，它们只适用于小视场角，因此，它们只适用于小视场角，因此，它们只适用于小视场角，因此，它们只适用于小视场角（44）的情况下的颜色标定。）的情况下的颜色标定。）的情况下的颜色标定。）的情况下的颜色标定。uu为适应大视场情况下颜色的测量和标定，为适应大视场情况下颜色的测量和标定，为适应大视场情况下颜色的测量和标定，为适应大视场情况下颜色的测量和标定，CIECIE在在在在19641964公布了公布了公布了公布了CIE1964CIE1964补充色度学补充色度学补充色度学补充色度学系统。它规定了适合于系统。它规定了适合于系

36、统。它规定了适合于系统。它规定了适合于1010视场视场视场视场使用的使用的使用的使用的CIE1964CIE1964补充色度观察者光谱三刺激值和补充色度观察者光谱三刺激值和补充色度观察者光谱三刺激值和补充色度观察者光谱三刺激值和色品图。色品图。色品图。色品图。uu其计算方法与其计算方法与其计算方法与其计算方法与1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ系统的三刺激值和色品坐标的计算方法完全相同，系统的三刺激值和色品坐标的计算方法完全相同，系统的三刺激值和色品坐标的计算方法完全相同，系统的三刺激值和色品坐标的计算方法完全相同，只不过要用本系统所规定的基本数据。只不过要用本系统所规定的基本数据。只

37、不过要用本系统所规定的基本数据。只不过要用本系统所规定的基本数据。uu为了与为了与为了与为了与1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ系统相区别，所用的符号要加下标系统相区别，所用的符号要加下标系统相区别，所用的符号要加下标系统相区别，所用的符号要加下标“10”“10”。例如，三刺激。例如，三刺激。例如，三刺激。例如，三刺激值表示为值表示为值表示为值表示为X X1010、Y Y1010、Z Z1010等。等。等。等。10/28/202210/28/2022171710-1 色度学的基本概念和实验定律色度学的基本概念和实验定律3 3CIECIE标准表色度系统标准表色度系统标准表色度系统标准表

38、色度系统uu总结起来，用该色度学系统表示颜色的方法有以下两种：总结起来，用该色度学系统表示颜色的方法有以下两种：总结起来，用该色度学系统表示颜色的方法有以下两种：总结起来，用该色度学系统表示颜色的方法有以下两种：uu1 1）三刺激值表示颜色。）三刺激值表示颜色。）三刺激值表示颜色。）三刺激值表示颜色。最常用的是最常用的是最常用的是最常用的是1931CIE-XYZ1931CIE-XYZ标准色度学系统中所规定的三刺激值标准色度学系统中所规定的三刺激值标准色度学系统中所规定的三刺激值标准色度学系统中所规定的三刺激值X X、Y Y、Z Z。该方法表示颜色的困难是三刺激值由于难于定标而难于准确测量。该方

39、法表示颜色的困难是三刺激值由于难于定标而难于准确测量。该方法表示颜色的困难是三刺激值由于难于定标而难于准确测量。该方法表示颜色的困难是三刺激值由于难于定标而难于准确测量。uu2 2）色品坐标）色品坐标）色品坐标）色品坐标x x、y y以及以及以及以及Y Y刺激值表示颜色刺激值表示颜色刺激值表示颜色刺激值表示颜色。用用用用x x、y y和和和和Y Y表示颜色是常用的方法。表示颜色是常用的方法。表示颜色是常用的方法。表示颜色是常用的方法。10/28/202210/28/2022181810-2 CIE色度计算方法色度计算方法10/28/202210/28/2022242410-2 CIE色度计算方

40、法色度计算方法uuCIECIE除了推荐标准色度系统外，还推荐了一系列的计算方法。如：除了推荐标准色度系统外，还推荐了一系列的计算方法。如：除了推荐标准色度系统外，还推荐了一系列的计算方法。如：除了推荐标准色度系统外，还推荐了一系列的计算方法。如：色品坐标的计算色品坐标的计算色品坐标的计算色品坐标的计算 颜色相加计算颜色相加计算颜色相加计算颜色相加计算 主波长和色纯度计算主波长和色纯度计算主波长和色纯度计算主波长和色纯度计算 色差计算色差计算色差计算色差计算 同色异谱程度的计算等同色异谱程度的计算等同色异谱程度的计算等同色异谱程度的计算等10/28/202210/28/2022252510-2

41、CIE色度计算方法色度计算方法11色品坐标计算色品坐标计算色品坐标计算色品坐标计算uu已知某颜色的刺激函数已知某颜色的刺激函数已知某颜色的刺激函数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，要计算颜色的色品坐标，必须先求得颜色的三刺，要计算颜色的色品坐标，必须先求得颜色的三刺，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：激值。计算公式为：激值。计算公式为：激值。计算公式为：k叫做叫做归化系数归化系数，它是将照明物体它是将照明物体（或光源）的（或光源）的Y值值归一化为归一化为100时得时得出的出的 为波长为波长的的光谱光谱三刺激值三刺激值自发光物体色：自发光

42、物体色：透射物体色：透射物体色：反射物体色：反射物体色：10/28/202210/28/2022262610-2 CIE色度计算方法色度计算方法11色品坐标计算色品坐标计算色品坐标计算色品坐标计算uu计算出物体的三刺激值后，由下式计算其色品度坐标计算出物体的三刺激值后，由下式计算其色品度坐标计算出物体的三刺激值后，由下式计算其色品度坐标计算出物体的三刺激值后，由下式计算其色品度坐标注意注意式中的式中的式中的式中的Y Y是被测色的光通量是被测色的光通量是被测色的光通量是被测色的光通量 10/28/202210/28/2022272710-2 CIE色度计算方法色度计算方法uu2 2 颜色相加计算

43、颜色相加计算颜色相加计算颜色相加计算uu已知两种颜色各自的色品度坐标计算已知两种颜色各自的色品度坐标计算已知两种颜色各自的色品度坐标计算已知两种颜色各自的色品度坐标计算x x1 1、y y1 1、亮度、亮度、亮度、亮度Y Y1 1，x x2 2、y y2 2、亮度、亮度、亮度、亮度Y Y2 2。uu计算法计算法计算法计算法uu原则：混合色的三刺激值为各个混合色的三刺激值的和；可原则：混合色的三刺激值为各个混合色的三刺激值的和；可原则：混合色的三刺激值为各个混合色的三刺激值的和；可原则：混合色的三刺激值为各个混合色的三刺激值的和；可 以推广到更多种颜色相加混合。可以表示为以推广到更多种颜色相加混

44、合。可以表示为以推广到更多种颜色相加混合。可以表示为以推广到更多种颜色相加混合。可以表示为10/28/202210/28/2022282810-2 CIE色度计算方法色度计算方法uu2 2 颜色相加计算颜色相加计算颜色相加计算颜色相加计算uu计算步骤：计算步骤：计算步骤：计算步骤：由由由由可得可得可得可得于是于是于是于是混合色的色品坐标和亮度为混合色的色品坐标和亮度为混合色的色品坐标和亮度为混合色的色品坐标和亮度为10/28/202210/28/2022292910-2 CIE色度计算方法色度计算方法uu2 2 颜色相加计算颜色相加计算颜色相加计算颜色相加计算uu作图法作图法作图法作图法uu在

45、在在在CIE1931CIE1931色品图上应用重力中心定律的原理用作图法求出混合色的色品点。色品图上应用重力中心定律的原理用作图法求出混合色的色品点。色品图上应用重力中心定律的原理用作图法求出混合色的色品点。色品图上应用重力中心定律的原理用作图法求出混合色的色品点。700nm490500400nm550580600520480KC2KC1M(P+Q)Q(C2)P(C1)(x1y1)(x2y2)0.80.60.40.200.20.40.60.8xy颜色相加作图法图示10/28/202210/28/2022303010-3 色度的测试方法和应用色度的测试方法和应用10/28/202210/28/2

46、022333310-3 色度的测试方法和应用色度的测试方法和应用1 1 积分球及其应用积分球及其应用积分球及其应用积分球及其应用uu在色度与光度测量装置中广泛使用积分球部件。在色度与光度测量装置中广泛使用积分球部件。在色度与光度测量装置中广泛使用积分球部件。在色度与光度测量装置中广泛使用积分球部件。uu结构特点结构特点结构特点结构特点 积分球是一个中空的金属球体；积分球是一个中空的金属球体；积分球是一个中空的金属球体；积分球是一个中空的金属球体；球壁上开有一个或几个窗孔，用于进光和放置光接收器件；球壁上开有一个或几个窗孔，用于进光和放置光接收器件；球壁上开有一个或几个窗孔，用于进光和放置光接收

47、器件；球壁上开有一个或几个窗孔，用于进光和放置光接收器件；球内壁上应涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近球内壁上应涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近球内壁上应涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近球内壁上应涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近1 1的材料。常用的材料。常用的材料。常用的材料。常用的材料是的材料是的材料是的材料是氧化镁氧化镁氧化镁氧化镁（或（或（或（或硫酸钡硫酸钡硫酸钡硫酸钡）。）。）。）。uu性能特点与要求性能特点与要求性能特点与要求性能特点与要求 可以证明，进入积分球的光经过吸收很小的内壁涂层的多次反射，最后可达可以证明，进入积分球的光经过吸收很小的内

48、壁涂层的多次反射，最后可达可以证明，进入积分球的光经过吸收很小的内壁涂层的多次反射，最后可达可以证明，进入积分球的光经过吸收很小的内壁涂层的多次反射，最后可达到内壁上具有均匀分布的照度。到内壁上具有均匀分布的照度。到内壁上具有均匀分布的照度。到内壁上具有均匀分布的照度。并且该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多（可提高信噪比）。并且该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多（可提高信噪比）。并且该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多（可提高信噪比）。并且该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多（可提高信噪比）。积分球上的总开孔面积应尽可能小，把积分球的直径做得比较大。

49、积分球上的总开孔面积应尽可能小，把积分球的直径做得比较大。积分球上的总开孔面积应尽可能小，把积分球的直径做得比较大。积分球上的总开孔面积应尽可能小，把积分球的直径做得比较大。10/28/202210/28/2022343410-3 色度的测试方法和应用色度的测试方法和应用1 1 积分球及其应用积分球及其应用积分球及其应用积分球及其应用uu用途：用途：用途：用途：12345a a）光接收器）光接收器）光接收器）光接收器bb）均匀亮物面）均匀亮物面）均匀亮物面）均匀亮物面cc）球形平行光管）球形平行光管）球形平行光管）球形平行光管1-1-硒光电池硒光电池硒光电池硒光电池22光源光源光源光源3-3-

50、开孔塞子开孔塞子开孔塞子开孔塞子4-4-牛角形消光管牛角形消光管牛角形消光管牛角形消光管5-5-准直物镜准直物镜准直物镜准直物镜带有准直物镜、带有准直物镜、带有准直物镜、带有准直物镜、灯泡和黑、白塞灯泡和黑、白塞灯泡和黑、白塞灯泡和黑、白塞子的积分球体称子的积分球体称子的积分球体称子的积分球体称为球形平行光管为球形平行光管为球形平行光管为球形平行光管 10/28/202210/28/2022353510-3 色度的测试方法和应用色度的测试方法和应用2 2 颜色的测量方法和仪器颜色的测量方法和仪器颜色的测量方法和仪器颜色的测量方法和仪器uu*颜色的测量颜色的测量颜色的测量颜色的测量必须建立在现代