第二章 CIE标准色度系统1.ppt

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1、第二章 CIE标准色度系统p 颜色的表示方法可分成三类：1.习惯法用红、大红、绿、墨绿、黄、金黄、湖蓝、浅蓝、中 蓝等颜色名称来表示颜色。2.显色表示法（色样集）如，孟塞尔表色系统、自然色系统，印刷用的色谱等显色系统的条件p 收集的色样大于1000个；p 根据心理感受，将颜色进 行有系统、有规律的排列；p 给每个颜色一个标记。/2/4/6/8/10/12/14/16/18/20/22/24/26/28/30/0/0/1/2/3/4/5/6/7/8/9/10VC2.5R第二章 CIE标准色度系统3.混色系统基于三原色能混合出各种色彩，以颜色匹配实验为出发点建立的表色系统。如：CIE标准色度系统就

2、属于。它能定量表达和测量每一个颜色。第二章 CIE标准色度系统一、颜色匹配实验p 颜色匹配 将两种颜色调节到视觉上相同的过程叫颜色匹配。p 色光的颜色匹配方法调节三原色光的强度比来混合待测光的光色，当两部分的光色相同时，视场中的分界线消失，此时两部分光达到颜色匹配。第一节 颜色匹配二、三刺激值和色品图p 三原色 能以不同比例混合产生任意颜色的三种颜色（色光混合三原色为红、绿、蓝）。p 三刺激值 与待测色达到颜色匹配时所需的三原色的数量称为三刺激值（记为R、G、B）。=R=170G=22B=174R=255G=0B=255=R=0G=255B=0=R=0G=0B=255=第一节 颜色匹配p 光谱

3、三刺激值匹配实验 用三原色光匹配等能光谱色。p 光谱三刺激值 匹配等能光谱色的三原色数量（记为 、）。单色光第一节 颜色匹配第一节 颜色匹配p CIE三原色光红原色光R=700.00nm绿原色光G=546.1nm蓝原色光B=435.8nmp 光谱三刺激值的意义1.它的数值反映人眼的视觉特性，是色度计算的基础。2.已知各单色光的光谱三刺激值，根据原理就可计算混色色光的三刺激值。RBGp 色品坐标 三原色各自在R+G+B总量中的相对比例（记为 r,g,b)。p 色品图 以色品坐标值r和g绘制的平面图称为色品图，亦称麦吉斯韦颜色三角形。0.40.20.60.81.0r0.20.40.60.81.0g

4、第一节 颜色匹配p RGB三原色单位的确定 红、绿、蓝三原色以适当比例进行混合，直到匹配出标准白光E，将此时的三原色数量都确定为一个单位的R、G、B。R=G=B=1R=1B=1G=1匹配E未匹配E第一节 颜色匹配=E1、颜色的表示方法可分成三类、。2、将颜色进行有系统、有规律的排列，并给每个颜色一个标记的表色方法称为。A 习惯法 B 显色系统表示法 C 混色系统表示法 D CIE系统表示法3、以能混合出各种色彩，以为出发点建立的表色系统叫混色系统。4、属于混色系统的是。A 孟塞尔表色系统 B 自然色系统 C 印刷用的色谱 D CIE标准色度系统第一节 颜色匹配习题5、不属于混色系统的优点的是。

5、A 以数表色 B 可表示的颜色无限 C 可用仪器测量 D 色样直观6、将两种颜色调节到相同的过程叫颜色匹配，任意一种光色可以通过匹配得到，他们分别是、。7、达到与待测色匹配时所需的三原色的数量称为，记为。8、三刺激值相同的颜色，其外貌。A 一定相同 B 不一定相同 C 肯定不同 D 与其它条件有关9、匹配等能光谱色所需的三原色数量称为，记为。第一节 颜色匹配习题10、关于光谱三刺激值的意义下面说法错误的是。A 它的数值反映人眼的视觉特性；B 是色度计算的基础；C 已知各单色光的光谱三刺激值，可计算混合色光的三刺激值；D 是显色表示系统的基础11、红色分量的色品坐标是在总量中所占的比例。12、一

6、个颜色的红、绿、蓝分量的色品坐标之和。A 大于1 B 大于3 C 等于1 D 等于313、匹配标准白光时的三原色色光数量都确定为一个单位，此时。A R=G=B=1 B R=G=B=3 C R=G=B1 D RGB不相等第一节 颜色匹配习题p CIE标准色度系统：CIE所规定的一系列颜色测量原理、条件、数据和计算方法被称为CIE标准色度系统。p CIE色度系统以两组实验数据为基础：1.CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值：实用于小于4度视场颜色测量；2.CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值：实用于大于4度视场颜色测量p 两组光谱三刺激值必须在明视条件下使用。第二节 CIE标准色度系统

7、一、CIE1931-RGB系统RGB三原色等能标准白光的确定等能光谱色RGB三刺激值色品坐标计算色品图等等第二节 CIE标准色度系统波长（nm）3800.00003-0.000010.001173900.00010-0.000040.00359500-0.071730.085360.047767800.000000.000000.00000p 单色光匹配结果=CIE1931-RGB系统标准观察者光谱三刺激值。用三原色、在2o视场下，匹配等能光谱的RGB数量（、）第二节 CIE标准色度系统波长（nm）三刺激值第二节 CIE标准色度系统p CIE1931-RGB标准色度观察者光谱三刺激值曲线p 光

8、谱色色品坐标第二节 CIE标准色度系统p 标准白光的色品坐标0.40.20.60.81.0r0.20.40.60.81.0gW(0.33,0.33)第一节 颜色匹配例 计算380nm、480nm、490nm色光的色品坐标。第一节 颜色匹配光谱轨迹 在rg色品图中所有光谱色色品点组成的偏马蹄形轨迹。p 偏马蹄形内包括了所有物理上能实现的颜色。第二节 CIE标准色度系统rgp CIE1931-RGB系统的缺陷 三刺激值与色品坐标都出现了负值，既不易理解，也不便计算。波长（nm）3800.00003-0.000010.001173900.00010-0.000040.00359500-0.07173

9、0.085360.04776第二节 CIE标准色度系统1、CIE是的简称，CIE标准色度系统规定了的一系列原理、条件、数据和计算方法。2、CIE色度系统以两组实验数据和标准色度观察者光谱三刺激值为基础。3、实用于1o-4o视场颜色测量，实用于大于 4o视场颜色测，这两组光谱三刺激值必须在条件下使用。4、CIE三原色光是。A R=700nm,G=600nm,B=650nm B R=700nm,G=300nm,B=435.8 C R=700nm,G=546.1nm,B=435.8nm D R=500nm,G=400nm,B=500nm第二节 CIE标准色度系统习题5、在视场下，用匹配等能光谱所需的

10、RGB三刺激值称为CIE1931-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值。6、匹配500nm左右的等能光谱时，红刺激出现负值，这说明。A 三原色光中的红原色光要减少 B 三原色光中的红原色光要加强 C 要减少所匹配光谱色光的红色成分 D 将一定量的红色加到光谱色中去7、所有的色品点组成的偏马蹄形轨迹称为光谱轨迹,CIE1931-RGB系统的和出现负值。第二节 CIE标准色度系统习题二、CIE1931XYZXYZ系统p 假象三原色假象三原色 CIE1931XYZCIE1931XYZ系统使用的系统使用的三原色三原色X X、Y Y、Z Z超出了超出了物理颜色范围，是假象物理颜色范围，是假象三原色。三原

11、色。r rg gb bX=X=1.2751.275-0.278-0.2780.0030.003Y=Y=-1.739-1.7392.7672.767-0.028-0.028Z=Z=-0.743-0.7430.1410.1411.6021.602第二节 CIE标准色度系统rgp CIE1931XYZ标准色度系统 使用假象三原色将三原色将 光谱三刺激值转换变为光谱三刺激值转换变为XYZXYZ系统的光谱三刺系统的光谱三刺激值称为激值称为CIE1931CIE1931标准色度观察者光谱刺激值标准色度观察者光谱刺激值 ，这样，这样新建立的新建立的色度系统称为色度系统称为CIE1931-XYZCIE1931-

12、XYZ系统系统假象三原色假象三原色标准照明体标准照明体标准色度观察者光谱刺激值标准色度观察者光谱刺激值物体色的物体色的XYZ色度值计算色度值计算光源色的光源色的XYZ色度值计算色度值计算xy-色品图色品图第二节 CIE标准色度系统4005004505506006507002.000.51.01.5波长（nm）三刺激值波长（nm）三刺激值第二节 CIE标准色度系统p CIE1931XYZ系统标准色度观察者光谱刺激值曲线 p CIE1931标准色度观察者光谱刺激值的转换公式第二节 CIE标准色度系统第一步 求色品坐标 暗视觉明视觉507nm555nm光谱光视效率波长(nm)第二步 求光谱三刺激值其

13、中规定 第二节 CIE标准色度系统波长3800.00140.00000.00653900.00420.00010.02015000.00490.32300.27205100.00930.50300.15825200.06330.71000.07825300.16550.86200.04227800.00000.00000.0000XYZ标准观察者光谱三刺激值波长3800.00003-0.000010.001173900.00010-0.000040.00359500-0.071730.085360.04776510-0.089010.128600.02698520-0.092640.17468

14、0.01221530-0.071010.203170.005497800.000000.000000.00000RGB系统标准观察者第二节 CIE标准色度系统p 等能光谱色色品坐标的计算第二节 CIE标准色度系统波长（nm）xyz3800.17700.8223900.1720.0040.823.5000.0080.5380.4535100.0130.7500.2355200.0740.8330.0915300.1540.8050.039波长（nm）3800.00140.00000.00653900.00420.00010.02015000.00490.32300.27205100.00930.

15、50300.15825200.06330.71000.07825300.16550.86200.04227800.00000.00000.0000标准观察者光谱三刺激值光谱色的色品坐标第二节 CIE标准色度系统p 光谱轨迹光谱色色品坐标点的连线第二节 CIE标准色度系统p 色品图的特性1.色品图的中心为白点2.光谱轨迹上的点代表不同波长的光谱色，是饱和度最高的颜色；越近中心，饱和度越低。3.围绕白点的不同角度，表示不同色相。第二节 CIE标准色度系统xyp CIE颜色三角形x+y+z=1第二节 CIE标准色度系统x+y=1第二节 CIE标准色度系统第二节 CIE标准色度系统p Yxy表色方法Y

16、既代表亮度（常称亮度因素）又代表色品。x、y是色品坐标0.00.00.20.20.40.40.60.60.20.20.40.40.60.60.8E Ex xy yY Y2020404060608080100100p CIE1931-XYZ系统的优点假想三原色不能在物理上实现，但是组成的三角形包围了RGB系统的整个马蹄形区域，使三刺激值和色品坐标都为正值，给色度计算带来方便。第二节 CIE标准色度系统1 关于CIE1931-XYZ系统，下面说法不正确的是。A X、Y、Z是假想三原色，物理上不能实现；B 由RGB系统的光谱三刺激值转换获得；C 三刺激值和色品坐标没有负值；D 规定绿刺激y()与明视

17、觉光谱光视效率V()不相等。2 从下图读出匹配450nm的光谱色所需的光谱三刺激值约是红、绿、蓝。4005004505506006507002.000.51.01.5波长（nm）三刺激值第二节 CIE标准色度系统3、已知光谱轨迹上560nm处的色品坐标x=0.3731和y=0.6245，它的标准观察者光谱三刺激值为红、绿、蓝。4、已知光谱三刺激值为红0.0633、绿0.71、蓝0.0782，它的色品坐标x=，y=。5、白点是色品图的，围绕白点的不同角度的射线，表示不同。6、光谱轨迹上的点代表的颜色，其最高；越近中心，越低。7、下面说法不正确的是。A 三刺激值中的Y既代表亮度（常称亮度因素）又代

18、表色品；B 绿函数曲线与明视觉光谱光视效率一致；C Yxy完整地表示颜色的色度特征；D 色品图的中心不是（0.33，0.33）。第二节 CIE标准色度系统p 人眼的颜色分辨能力受视场大小的影响从2o增大到10o时，辨别色差能力和精度随之有所提高。第三节 CIE1964补充标准色度系统2度视场10度视场p CIE1964补充标准色度系统 是CIE在1964年采用10o视场建立的色度系统，用以适应大于4o视场观察面积的颜色测量。p 2o视场与10o视场光谱三刺激值曲线 略有不同，主要在400-500nm之间，曲线10o视场2o视场第三节 CIE1964补充标准色度系统p 说明中央凹外部对短波光敏感

19、。p 10o视场色品坐标计算p 2o视场与10o视场的色品图 轨迹形状相似，相同波长的光谱色的位置有较大差异，只有等能白点重合。xy2o视场10o视场650nm600nm580nm560nm540nm520nm500nm500nm480nm480nm450nm380nm第三节 CIE1964补充标准色度系统1、视场大，颜色分辨能力；视场小，颜色分辨能力。2、用下面视场观察到的颜色差别最大。A 2度和10度 B 10度和15度 C 10度和30度 D 2度和5度3、是CIE在1964年采用建立了补充标准色度系统，用以适应大于视场观察面积的颜色测量。4、2度视场的CIE色度系统适合于观察距离为，观

20、察面积的直径为。5、下面曲线是10度视场的标准观察者光谱三刺激值分布曲线。AB第三节 CIE1964补充标准色度系统6、2o视场与10o视场比较，正确的一组说法是。A 色品图的轨迹形状相似，相同波长的光谱色的位置相同，等能白 点不重合。B 色品图的轨迹形状相似，相同波长的光谱色的位置有较大差异，等能白点重合。C 色品图的轨迹形状相似，相同波长的光谱色的位置有较大差异，等能白点不重合。D 色品图的轨迹形状相似，2o视场与10o视场光谱三刺激值略有不同，等能白点不重合。第三节 CIE1964补充标准色度系统问题1：黑色的煤炭和白色的粉笔，谁的吸光本领大？问题2：炒菜时你希望天然气燃烧的火焰呈现什么

21、颜色？问题3：说说下面哪一种颜色的温度更高？一、色温与相关色温p 黑体 指那些不反射光也不透射光，而将投射在其表面的各种波长的光全部吸收的物体。p 黑体模拟装置 用金属制成封闭空腔，空腔壁全部涂黑，仅留一小孔，四周绝热，这样的金属空腔相当于黑体。加热加热小孔第四节 光源的颜色特性380780460540620700050100150波长（nm）相对辐射能量2000 K4000 K6000 Kp 黑体的相对光谱功率分布与黑体的加热温度有关，随着温度升高，峰值逐渐向短波方向变化。第四节 光源的颜色特性p 色温 当某一光源的颜色（或色品坐标）与某一温度下的黑体的发光颜色（或色品坐标）相同时，称此时黑

22、体的温度为该光源的颜色温度，简称色温。p 色温的表示 用开氏温度（绝对温度）表示，单位为开尔文或K。1000K1000K2000K2000K4000K4000K5000K5000K5500K5500K6500K6500K7500K7500K9500K9500K10500K10500K第四节 光源的颜色特性请问为什么北方冬天的温度在零下，而蓝色天空色温达10500K?为什么日光灯表面温度不到40度，而他的色温达4800K？答案色温是一个表示光源发光颜色的量，只有热光源才有色温；冷光源的发光颜色与其表面的温度无光，所以只有相对色温第四节 光源的颜色特性p 相关色温如果光源的色品坐标偏离黑体的色品轨

23、迹，就只能用最接近黑体轨迹的色温来表示这些光源的色温，称为相关色温。决大多数光源尤其是冷光源都只有相关色温。第四节 光源的颜色特性p 色温的用途 计算机、照相、印刷、光源制造等。1.不同摄影模式下拍摄的图像2.景物受到的光照是室外间接阳光色温约为5500K，3.图像A采用8000K的钨丝灯模式拍摄获得（钨丝灯3000K）4.图像B采用6800K的荧光灯模式拍摄获得（荧光灯4200K）5.图像C采用5500K的阳光模式获得（阳光5500K）6.图像D采用5000K的多云模式获得（多云6000K）图像E采用3500K的阴影模式拍摄获得（阴影7500K）ABCDE第四节 光源的颜色特性p日光型和灯光

24、型胶卷错位使用的效果(a)使用日光型胶片，在室内钨丝灯3200K下拍摄的结果(b)使用日光型(5000K)胶片，在自然日光下拍摄的结果(c)使用灯光型(3200)胶片，在自然日光下拍摄的结果第四节 光源的颜色特性6500K9300Kp 显示器在不同色温下显示的颜色第四节 光源的颜色特性p 不同色温下物体的颜色变化第四节 光源的颜色特性二、CIE标准照明体和标准光源p 标准照明体：是指标准的光谱功率分布，不必由一个光源提供，不一定能真正实现。p 标准光源：是符合标准照明体规定的光谱功率分布的物理发光体。第四节 光源的颜色特性p CIE标准照明体：标准照明体A：2856K的黑体的辐射。标准照明体B

25、：4874K的直射日光。标准照明体C：6774K的平均日光,近似阴天的天空。100200400500600700波长（nm）相对辐射功率ABC第四节 光源的颜色特性第四节 光源的颜色特性标准照明体D50（5000oK）观看原稿和印刷品的标准观察灯箱的光源。与D65比较，D50略带黄色感觉。如果印刷品用D50观察灯箱，要使得显示与印刷品之间匹配最佳，最好使用D50白度点。标准照明体D55（5500oK）相当于没有太阳光直射的室内混合日光。电子闪光灯和日光胶片的白平衡点一般采用该色温。标准照明体D65 是假设直接日光和间接蓝色天空光的混合光。使用该白度点显示的屏幕图像要比用D50的更明亮。如果使用

26、该白度点或更高色温的白度点，就不可能使印刷品与显示图象之间有很精确的匹配。标准照明体D75（7500oK）它是北方日光的标准值，或说是多云天空的光线。它比直接日光更加偏蓝。标准照明体D93（9300oK）一般未经校正的显示器就是这个白光点。若用它匹配标准光照条件显然太蓝，显示图像太明亮。第四节 光源的颜色特性30050040016060080070010020406080波长（nm）相对辐射功率120140D75D50D75D50D55D65第四节 光源的颜色特性第四节 光源的颜色特性p 标准照明体色品坐标标准照明体色品坐标第四节 光源的颜色特性标准照明体xyIlluminant A0.448

27、0.407Illuminant B0.3480.352Illuminant C0.310.316Illuminant D55000.3320.348Illuminant D65000.3130.329Illuminant D75000.2990.315Illuminant E0.3330.333三、光源的显色性p 显色性 指光源照射在物体表面，物体所呈现颜色的真实性。p 光源显色性的评价 在待测光源和参考光源下测量标准样品，两者的颜色偏差越小，则待测光源的显色性越好。第四节 光源的颜色特性参考光源待测光源相 同 颜 色 样 品待测光源三刺激值参考三刺激值色 差第四节 光源的颜色特性p 测量显色

28、性CIE参考标准光源待测光源色低于5000K时，黑体辐射作为参考光源待测光源色温高于5000K时，照明体D作为参考光源第四节 光源的颜色特性特殊显色指数待测光源对规定的15个测试色中任一颜色样品的显色指数一般显色指数待测光源对规定的15个测试色中特定的8个颜色样品的特殊显色指数的平均值p 计算光源显色指数第四节 光源的颜色特性p 规定的15个测试色样序号序号孟塞尔孟塞尔标号标号日光下颜色日光下颜色1 17,5 R 6/47,5 R 6/4淡灰淡灰红红2 25 Y 6/45 Y 6/4深灰黄深灰黄3 35 GY 6/85 GY 6/8饱和黄绿饱和黄绿4 42,5 G 6/62,5 G 6/6中等

29、黄绿中等黄绿5 510 BG 6/410 BG 6/4淡蓝绿淡蓝绿6 65 PB 6/85 PB 6/8淡蓝淡蓝7 72,5 P 6/82,5 P 6/8淡蓝紫淡蓝紫8 810 P 6/810 P 6/8淡红紫淡红紫序号序号孟塞尔孟塞尔标号标号日光下颜色日光下颜色9 94,5 R 4/134,5 R 4/13饱和红饱和红10105 Y 8/105 Y 8/10饱和黄饱和黄11114,5 G 5/84,5 G 5/8饱和绿饱和绿12123 PB 3/113 PB 3/11饱和蓝饱和蓝13135 YR 8/45 YR 8/4淡黄（白人肤色）淡黄（白人肤色）14145 GY 4/45 GY 4/4树

30、叶绿树叶绿1515华人肤色华人肤色p 印刷业常用光源显色指数：Ra90：在分色、测量仪器中Ra85：在彩色摄影、彩色电视、印染等颜色工业部门光源名称光源名称色品色品坐标坐标x yx y色温色温K K显色显色指数指数 RaRa白炽灯白炽灯（500W500W）0.447 0.447 0.4080.4082900290095-10095-100碘钨灯碘钨灯（500W500W）0.458 0.458 0.4110.4112700270095-10095-100溴钨溴钨灯灯（500W500W）0.409 0.409 0.3940.3943400340095-10095-100镝镝等等（500W500W）

31、0.369 0.369 0.3670.3674300430085-9585-95荧光灯（日荧光灯（日光色光色40W40W）0.310 0.310 0.3390.3396600660070-8070-80第四节 光源的颜色特性p 光源的色温与显色指数：都是表示颜色特征的参数，但它们之间不存在必然联系，色温高不意味显色指数高（比较前表中的白炽灯和荧光灯）。第四节 光源的颜色特性问题：为什么说色温高不意味着显色指数高？1、黑体是一种将投射在其表面的各种波长的光的物体。A 全部反射 B 全部透射 C 全部吸收 D 全部投射和反射2、黑体随着温度升高，光色变化正确的是。A 蓝红黄 白 B 白红蓝黄 C

32、黄蓝红 白 D 红黄 白 蓝3、当某一光源的颜色与的黑体的发光颜色相同时，称此时为该光源的，简称色温。4、色温表示的是光源的。A 温度高低 B 开氏温度高低 C 摄氏温度高低 D 颜色5、下列光源中色相最蓝的是。A 2000K B 5000K C 6000K D 9000K第四节 光源的颜色特性380780460540620700050100150波长（nm）相对辐射能量ABC6、下面色温由高到低的排列是。7、下面说法不正确的是。A 冬天兰色天空的色温很高 B 早晨、中午、傍晚太阳光的色温不同 C 光源的色温是与太阳在某一温度下发出的光色比较获得的 D 白炽灯比冬天兰色天空的色温低第四节 光源

33、的颜色特性8、标准照明体是指。A 标准的光谱功率分布 B 某一光源的光谱功率分布 C 具有标准色温的光源 D 具有标准观察者光谱三刺激值的光源9、标准照明体用以观看原稿和印刷品的标准观察灯箱的光源。A D65 B D50C AD B10、下面的1、2、3号曲线分别表示标准照明体、。100200400500600700波长（nm）相对辐射功率123第四节 光源的颜色特性11、电子闪光灯和日光胶片的白平衡点一般采用标准照明体的色温。A D50B D55C D65D D7512、下面标准照明体的光色最蓝的是。A D50B D55C D65D D7513、给下面的曲线标上相应的标准照明体的代码（D光源

34、系列）。30050040016060080070010020406080波长（nm）相对辐射功率120140第四节 光源的颜色特性14、光源照射在物体表面，物体所呈现颜色的真实性称为光源的。15、评价光源的显色性好坏采用的指标是。16、评价光源的显色性时，待测光源色温低于5000K，采用作为参考标准光源；待测光源色温高于5000K，采用作为参考标准光源。17、式 中，R表示特殊显色指数，E的含义是。A 两个光源之间的色差 B 规定色样在参考光源和待测光源照射下所测得的色差 C 两个规定色样在参考光源下测得的色差 D 两个规定色样在待测光源下测得的色差18、一般显色指数是待测光源对规定的个测试色

35、中特定的个颜色样品的特殊显色指数的。19、不表示光源颜色特征的参数是。A 色品坐标 B 色温C 显色指数D 功率第四节 光源的颜色特性一、物体色三刺激值与色品坐标的计算p 物体色坐标的计算之描述：色度坐标的计算是标准光源相对能量分布、样品的光谱反射率和标准观察者光谱三刺激值的乘积1.20380780波长(nm)相对功率CIE标准光源X XX XX=13.47Y=14.39Z=47.52波长(nm)38078010反射率物 体波长(nm)38078020三刺激值=标准观察者第五节 CIE色度计算1.200波长(nm)1013807803807803807803807803807803807803

36、80780380780380780S 波长(nm)三刺激值三刺激值三刺激值波长(nm)波长(nm)波长(nm)波长(nm)波长(nm)波长(nm)020022222000S x xS y yS z z波长(nm)反射率 相对功率S颜色刺激函数眼睛颜色照明体物体第五节 CIE色度计算颜色刺激函数：是标准光源相对能量分布与样品的光谱反射率的乘积，是刺激人眼的光谱能量。各波长的颜色刺激：是颜色刺激函数与某一波长的光谱三刺激值的乘积颜色感觉：各波长颜色感觉的总和就是样品总的颜色感觉。第五节 CIE色度计算p 物体色坐标的计算公式X,Y,Z:红绿蓝三刺激值:物体色光谱反射率或透射率 S:光源相对功率分布

37、(在560nm处为100)K：常数。可使X、Y、Z值不受的影响 Y：相当于物体的反射率（称为亮度因素）:波长间隔，取 5-20 nm第五节 CIE色度计算p 计算色品坐标：第五节 CIE色度计算波长光源CS()样品()CIE标准观察者40063.300.3570.01430.00040.06790.02530.320.001.53 2098.100.4430.13440.00400.64560.39245.840.1728.06 40121.50.5470.34830.02301.74712.794523.151.53116.11 70076.300.1170.01140.00410.0000

38、0.31280.100.040.00 532.62532.62115.79115.79140.07140.07352.56352.56p 物体色三刺激值计算举例：第一步：将所需数据和乘积数据列表如下第五节 CIE色度计算第三步：计算三刺激值第二步：计算调整系数第五节 CIE色度计算第四步：计算色品坐标第五节 CIE色度计算p 光源三刺激值的计算，应去掉公式中的()第五节 CIE色度计算1、颜色刺激函数是。A 标准光源相对能量分布与标准观察者光谱三刺激值的乘积 B 标准光源相对能量分布与标准观察者红色光谱刺激值的乘积 C 样品的光谱反射率与标准观察者光谱三刺激值的乘积 D 标准光源相对能量分布与

39、样品的光谱反射率的乘积2、下式中S()表示，()表示，x()表示。第五节 CIE色度计算3、下式中k的作用是，可用计算而得到。4、X、Y、Z三刺激值中，可表示颜色亮度的是，称为。5、三刺激值为X=20、Y=30、Z=20，该色的色品坐标是。A(0.286,0.345,0.765)B(0.286,0.428,0.286)C(0.123,0.865,0.213)C(1.202,1.212,0.709)第五节 CIE色度计算二、颜色相加的计算p 计算法：1.已知两种以上色光的三刺激值，其混合色的三刺激值等于各色光三刺激值之和（根据亮度相加定律）。第五节 CIE色度计算2.已知两种颜色的色品坐标x、y

40、和亮度因素Y，必须先求各颜色的三刺激值，再利用式（2-8）计算混合色的三刺激值及其色品坐标第五节 CIE色度计算3.颜色相加混合计算举例：已知两种色光的色品坐标和亮度因素分别是第五节 CIE色度计算求二者的混合色光的三刺激值和色品坐标。解：计算第一色三刺激值第五节 CIE色度计算第五节 CIE色度计算p 作图法：应用重心原理，通过作图确定混合色的色品坐标。第五节 CIE色度计算C1X1=0.0049Y1=0.3230Z1=0.2720C2X2=0.0114Y2=0.0041Z2=0.0000求混合色C的位置。举例：已知两颜色为第五节 CIE色度计算p 重心作图法步骤：1.分别计算两颜色三刺激值

41、总和(C1=0.2C2=0.4）并计算两者的比例k=4/2=2。2.将三刺激值换算成色品坐标，并在色品图中标出（C1,C2)。3.用直线连接两颜色点C1和C2。4.以C1为起点作垂直于C1和C2 连线的直线（长度为kC1），在反方向上过C2作垂直于C1和C2 连线的直线（长度为kC2）。5.将两直线的端点用直线连接，与C1和C2 连线的交叉点就是混合色的色品点。kC2kC1C1C2混合色M重心作图法依据的原理两种颜色相加产生的混合色总是位于连接两颜色的直线上。混合色在直线上的位置取决于两颜色三刺激值总和的比例。按重心原理，混合色的色品点被拉向比例大的颜色那一边。重心作图法步骤：3.用直线连接两

42、颜色点C1和C2。4.以C1为起点作垂直于C1和C2 连线的直线（长度为kC1），在反方向上过C2作垂直于C1和C2 连线的直线（长度为kC2）。5.将两直线的端点用直线连接，与C1和C2 连线的交叉点就是混合色的色品点。p 重心作图原理第五节 CIE色度计算1、看图思考：样品1三刺激值总和为0.48，样品2三刺激值总和为0.12，画出混合色的色品坐标位置。520530540550490样品1样品2560570580590600510480W第六节 主波长与色纯度2、已知两种以上色光的三刺激值，其混合色的三刺激值等于各色光三刺激值。3、已知色光的色品坐标x=0.2,y=0.5,和亮度因素Y=0

43、.2，该色的三刺激值为X=、Y=、Z=。第六节 主波长与色纯度问题1 两样品色的色相如何表示，色相值分别是多少？问题2 两样品色的饱和度如何表示，饱和度分别是多少？问题3 两样品色的亮度如何表示？520530540550490样品1样品2560570580590600510480W第六节 主波长与色纯度520530540550d=547490样品1样品2560570580590600510480一、主波长p 主波长定义：将与样品色具有相同色相的光谱色的波长称为样品色的主波长。p 求主波长的方法：采用作图方法（如右图），从白点向样品点作直线并延长与光谱轨迹相交，该交点的波长就是样品色的主波长d第

44、六节 主波长与色纯度520530540550d=547490样品1d=-500样品2560570580590600510480补色波长：白点与这两个端点构成的三角形内的颜色没有主波长。将白点与样品色的连线延长与光谱轨迹相交，交点为样品色补色波长-d 主波长的意义：代表样品色的色相；主波长的光谱色与白光按一定比例混合可以匹配样品色第六节 主波长与色纯度二、色纯度问题:看S点接近哪一点的饱和度高，接近哪一点的饱和度低?p 色纯度定义：表示样品色与其主波长光谱色的的接近程度，即样品色的纯度就是相应主波长光谱色被白光冲淡后所具有的饱和度。520530540490S(x,y)50056057058059

45、0600510480W(x0,y0)L(x,y)123第六节 主波长与色纯度p 色纯度的计算方法：520530540490S(x,y)500560570580590600510480W(x0,y0)L(x,y)123第六节 主波长与色纯度p 色纯度计算举例已知青油墨的色品坐标为(x,y)=(0.1902,0.2296)，C光源的色品坐标(x0,y0)=(0.310,0.316)该青油墨的主波长=481.7，色品坐标(x,y)=(0.082,0.1500)计算该青色的纯度。解：Pe=1，饱和度最高，是光谱色；Pe=0，饱和度为零，是白色第六节 主波长与色纯度1、与样品色具有相同色相的光谱色的波长

46、称为样品色的。2、与光谱轨迹的两个端点构成的三角形内的颜色没有主波长。将与样品色的连线延长到与光谱轨迹相交，交点为样品色的。3、主波长代表样品色的。A 亮度B 饱和度C 明度D 色相4、样品色可以通过其的光谱色与白光按一定比例混合匹配。A 色相B 纯度C 主波长D 饱和度5、色纯度表示样品色与其的光谱色的接近程度，可以表示样品色的，样品色越接近，其饱和度越高。6、500nm光谱色的色品坐标为。第六节 主波长与色纯度520530540490S(x,y)500560570580590600510480W(x0,y0)L(x,y)1237、如图，S点的色纯度计算式为Pe=。第六节 主波长与色纯度p

47、颜色宽容量：（先看图）将人眼感觉不到的最大颜色差别量叫颜色宽容量。第七节 均匀颜色空间颜色宽容量试验p 色差：两个颜色对人眼所引起的颜色差别。色差反映在色品图上就是两个颜色点之间的距离。AB第七节 均匀颜色空间p 两个颜色之间的距离小于宽容量，人眼不能区分；大于宽容量则可区分请说出位于点A的宽容量范围内的颜色点（绿色表示宽容量范围）？ABCDE第七节 均匀颜色空间下面绿蓝两条梯尺的色差（数字）相同能分辨绿色的级别吗？能分辨蓝色的级别吗？第七节 均匀颜色空间以上说明：相同色差，而颜色宽容量可能不同一、Yxy颜色空间的不均匀性p 麦克亚当试验：在色品图上不同位置选择中心色品点，对每个中心点画几条不

48、同方向的直线，用直线上点的色光匹配中心点的色光，由同一观察者调节所配色光的比例，确定色差和颜色宽容量。第七节 均匀颜色空间p 麦克亚当椭圆：色品图上25个中心色品点的颜色宽容量如图分布：1.颜色宽容量轨迹近似一个椭圆。即围绕每个中心色点，各方向上颜色宽容量不同2.各中心色点颜色宽容量的椭圆轨迹的大小也不一样。最大椭圆轴（绿色区）：最小椭圆轴（蓝色区）=20：1。第七节 均匀颜色空间p 颜色空间中色差的理想分布应是：1.颜色宽容量轨迹呈圆形。即围绕每个中心色点，各方向上的色差相等。2.不同中心色点的颜色宽容量圆应大小相同。理由：因为各方向上的宽容量相等，色差也应相等，才能正确评价空间各处的色差第

49、七节 均匀颜色空间结论（结论（CIE1931CIE1931颜色空间的不均匀性）：颜色空间的不均匀性）：视觉上相等的颜色差别，在色品图中的距离不视觉上相等的颜色差别，在色品图中的距离不相等，即相等，即CIE1931CIE1931颜色空间是不均匀颜色空间。颜色空间是不均匀颜色空间。第七节 均匀颜色空间第七节 均匀颜色空间二、二、CIE1976 L*a*b*CIE1976 L*a*b*颜色空间颜色空间p CIE L*a*b*CIE L*a*b*由由CIEXYZCIEXYZ转换所得转换所得p CIE L*a*b*颜色空间类似于赫林四色学说：L 为黑-白轴，表示明度；a*为红-绿轴；b*为黄蓝轴。第七节

50、 均匀颜色空间p CIE1976 L*a*b色品图：由色品坐标a*、b*构成的平面直角坐标系。a*轴 红-绿轴；b*轴 黄-蓝轴。第七节 均匀颜色空间p 从LAB到颜色心理三属性L*=100a*b*-a*-b*L*=0色相角饱和度色相角范围：0o-360o，a*轴作为0o起算第七节 均匀颜色空间p CIE1976 L*a*bCIE1976 L*a*b色差公式：色差公式：第七节 均匀颜色空间p 符号与颜色第七节 均匀颜色空间请回忆对立学说中的R-G=红-绿R+G-B=黄-蓝同样也有下面的等式XY=红-绿=aX+Y-Z=黄-蓝=b结论：a*为正值，红占优;a*为负值，绿占优。b*为正值，黄占优；b