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依据CIE标准色度系统的色度色差仪

发布时间:2021-07-08  阅读量:84 次

1931年国际照明委员会(CIE),为了达到颜色视觉的定量描述和度量的目的,根据三原色光的匹配试验,建立了CIE的两种知名的系统,分别是CIE1931RBG和CIE1931XYZ。自此,人们开始了使用数字表示颜色路程。而色度色差仪就是在这个基础上研发生产出来,同时研发出一些物理仪器代替人眼测量颜色。此后为了更好的对色差仪的研发和推行,改善色差、计算和视觉差异的一致性问题,又对CIE XYZ系统进行了大量均匀化方面的研究,最终在1976年建立了大名鼎鼎的CIE1976LAB均匀颜色空间,并一直沿用至今。
 
今天色度色差仪大多数是依据使用的CIE1976LAB系统作为颜色检测色度空间,在均匀颜色度量空间中,色差的描述(或称色差计算)与视觉感知更接近,也更被人们所认同。采用CIE色度系统度量的颜色是心理物理量,尚不能完全反映人们的颜色知觉,但是现代色度学已初步解决了对颜色作定量,描述和测量的问题。
CIE色度空间的应用
CIE色度空间的应用
①、CIE RGB空间
CIE RGB光谱三刺激值是317为正常视觉者,一般用在图像处理方面如扫描仪、打印机等等,用CIE规定红、绿、蓝三原光,对等能光谱色从380nm到780nm所进行的专门性颜色混合匹配试验得到的。实验时,匹配光谱每一波长为的等能光谱色所对应的红、绿、蓝三原色数量,称为光谱三刺激值,记为`r(λ)、`g(λ)、`b(λ)。
因此,匹配波长为1的等能光谱色C(λ)的颜色方程记为:
C(λ)=`r(λ)(R)+g(λ)(G)+`b(λ)(B)
②、XYZ空间
所谓1931CIE XYZ系统就是我们早期色差仪使用较多的色度系统,它是在RGB系统的基础上,用数字方法,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`r`g`b和色度坐标r,g,b均变为正值。选择三个理想的原色(三刺激值)X、Y、Z,X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色,而是虚构的假想色。
经数学变换,两组颜色空间的三次激值有以下关系:
X=0.490R+0.310G+0.200B
Y=0.177R+0.812G+0.011B
Z=0.010G+0.990B
两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为:
X=(0.490r+0.310g+0.200b)/(0.667r+1.132g+1.200b)
y=(0.177r+0.812g+0.010b)/(0.667r+1.132g+1.200b)
Z=(0.000r+0.010g+0.990b)/(0.667r+1.132g+1.200b)
所以,我们只要知道某一颜色的色度坐标r、g、b,既可以取出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的色度坐标x、y、z。CIE XYZ光谱三刺激值是有CIE RGB光谱三刺激值经过上式光谱色度坐标之间的转换得到的,记为`X(λ)、`y(λ)、`z(λ)。CIE RGB光谱三刺激值`r(λ)、`g(λ)、`b(λ)虽然通过上面公式能间接反映等能光谱色色光的相对亮度,然而却很不直观。





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