CIE标准色度学系统Word文档下载推荐.docx
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图5-26CIE-RGB光谱三刺激值
（四）、负刺激值
从表5-2中可以看到，在很多情况下光谱三刺激值是负值（负刺激值），这是因为待配色为单色光，其饱和度很高，而三原色光混合后饱和度必然降低，无法和待配色实现匹配。
为了实现颜色匹配，在实验中须将上方红、绿、蓝一侧的三原色光之一移到待配色一侧，并与之相加混合，从而使上下色光的饱和度相匹配。
例如，将红原色移到待配色一侧，实现了颜色匹配，则颜色方程为
…………………（5-4）
因此，待配色
…………………（5-5）
所以出现了负值。
（五）、色度坐标
在颜色匹配实验中，为了表示R、G、B三原色各自在R+G+B总量中的相对比例，我们引入色度坐标r、g、b。
…………………………………（5-6）
从上式可知r+g+b=1
若待配色为等能光谱色，则上式可写为
………………………（5-7）
式中为光谱色度坐标，计算出的数值见表5-2。
图5-27是按表5-2中光谱色度坐标的数据画出的rg色度图的轮廓曲线。
在偏马蹄形的光谱轨迹中，很大一部分色度坐标r是负值。
这一系统规定的等能白光（E光源，色温5500K），位于色度图的中心（0.33，0.33）。
在CIErg色度图中色度坐标反映的是三原色各自在三刺激值总量中的相对比例，一组色度坐标表示了色相相同和饱和度相同而亮度不同的那些颜色的共同特征，因此CIErg色度图并不反映颜色亮度的变化，色度图的轮廓表达出了颜色的色域范围。
1931CIE-RGB系统的光谱三刺激值是从实验得出来的，本来可以用于颜色测量和标定以及色度学计算，但是实验结果得到的用来标定光谱色的原色出现了负值，正负交替十分不便，不宜理解，因此，1931年CIE推荐了一个新的国际色度学系统——1931CIE-XYZ系统，又称为XYZ国际坐标制。
图5-27CIErg色度图
二、1931CIE-XYZ标准色度系统
所谓1931CIE-XYZ系统，就是在RGB系统的基础上，用数学方法，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和色度坐标r、g、b均变为正值。
（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ系统的转换关系
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。
它们在图5-27中的色度坐标分别为：
r
g
b
X
1.275
-0.278
0.003
Y
-1.739
2.767
-0.028
Z
-0.743
0.141
1.602
从图5-27中可以看到由XYZ形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。
因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。
在XYZ系统中所得到的光谱三刺激值、、、和色度坐标x、y、z将完全变成正值。
经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有以下关系：
X=0.490R+0.310G+0.200B
Y=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）
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=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………（5-9）
z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）
这就是我们通常用来进行变换的关系式，所以，只要知道某一颜色的色度坐标r、g、b，即可以求出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的的色度坐标x、y、z。
通过式（5-9）的变换，对光谱色或一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。
表5-3是由CIE-RGB系统按表5-2中的数据，由式（5-9）计算的结果。
从表5-3中可以看到所有光谱色度坐标x（l），y（l），z（l）的数值均为正值。
光谱色度坐标
x
y
z
0.1741
0.0050
0.8209
0.00145
0.0065
0.1740
0.8210
0.0022
0.0105
0.1738
0.0049
0.8213
0.0042
0.0201
0.1736
0.8215
0.0076
0.0002
0.0362
0.1733
0.8219
0.0143
0.0679
0.1730
0.8222
0.0232
0.0006
0.1102
0.1726
0.8226
0.0435
0.2074
0.1721
0.8231
0.0776
0.3713
0.1714
0.0051
0.8235
0.1344
0.0040
0.6456
0.1703
0.0058
0.8239
0.2148
0.0073
1.0391
0.1689
0.0069
0.8242
0.2839
0.0116
1.3856
0.1669
0.0086
0.8245
0.3285
0.0168
1.6230
0.1644
0.0109
0.8247
0.3483
0.0230
1.7471
0.1611
0.0138
0.8251
0.3481
0.0298
1.7826
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0.0177
0.8257
0.3362
0.0380
1.7721
0.1510
0.0227
0.8263
0.3187
0.0480
1.7441
0.1440
0.0297
0.2908
0.0600
1.6692
0.1355
0.0399
0.8246
0.2511
0.0739
1.5281
0.1241
0.0578
0.8181
0.1954
0.0910
1.2876
0.1096
0.0868
0.8036
0.1421
0.1126
1.0419
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