CIE1931RGB 真實(shí)三原色表色系統(tǒng)

1、CIE1931RGB 真實(shí)三原色表色系統(tǒng) （一）、 顏色匹配實(shí)驗(yàn) 把兩個(gè)顏色調(diào)整到視覺(jué)相同的方法叫顏色匹配，顏色匹配實(shí)驗(yàn)是利用色光加色來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖5-24中左方是一塊白色屏幕，上方為紅R、綠G、藍(lán)B三原色光，下方為待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下兩部分用一黑擋屏隔開(kāi)，由白屏幕反射出來(lái)的光通過(guò)小孔抵達(dá)右方觀察者的眼內(nèi)。人眼看到的視場(chǎng)如圖右下方所示，視場(chǎng)范圍在2°左右，被分成兩部分。圖右上方還有一束光，照射在小孔周?chē)谋尘鞍装嫔希挂晥?chǎng)周?chē)幸蝗ι庾鰹楸尘?。在此?shí)驗(yàn)裝置上可以進(jìn)行一系列的顏色匹配實(shí)驗(yàn)。待配色光可以通過(guò)調(diào)節(jié)上方三原色

2、的強(qiáng)度來(lái)混合形成，當(dāng)視場(chǎng)中的兩部分色光相同時(shí)，視場(chǎng)中的分界線消失，兩部分合為同一視場(chǎng)，此時(shí)認(rèn)為待配色光的光色與三原色光的混合光色達(dá)到色匹配。不同的待配色光達(dá)到匹配時(shí)三原色光亮度不同，可用顏色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B） （5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表產(chǎn)生混合色的紅、綠、藍(lán)三原色的單位量；R、G、B分別為匹配待配色所需要的紅、綠、藍(lán)三原色的數(shù)量，稱(chēng)為三刺激值；“o”表示視覺(jué)上相等，即顏色匹配。圖5-24 顏色匹配實(shí)驗(yàn)（二）、三原色的單位量國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定紅、綠、藍(lán)三原色的波長(zhǎng)分別為700nm、546.1nm、435.8nm，在顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，

3、當(dāng)這三原色光的相對(duì)亮度比例為1.0000：4.5907：0.0601時(shí)就能匹配出等能白光，所以CIE選取這一比例作為紅、綠、藍(lán)三原色的單位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。盡管這時(shí)三原色的亮度值并不等，但CIE卻把每一原色的亮度值作為一個(gè)單位看待，所以色光加色法中紅、綠、藍(lán)三原色光等比例混合結(jié)果為白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。（三）、 CIE-RGB光譜三刺激值CIE-RGB光譜三刺激值是317位正常視覺(jué)者，用CIE規(guī)定的紅、綠、藍(lán)三原色光，對(duì)等能光譜色從380nm到780nm 所進(jìn)行的專(zhuān)門(mén)性顏色混合匹配實(shí)驗(yàn)得到的。實(shí)驗(yàn)時(shí)，匹配光譜每一波長(zhǎng)為 的等能光譜色所對(duì)應(yīng)的紅、綠、藍(lán)三

4、原色數(shù)量，稱(chēng)為光譜三刺激值，記為 ，它是CIE在對(duì)等能光譜色進(jìn)行匹配時(shí)用來(lái)表示紅、綠、藍(lán)三原色的專(zhuān)用符號(hào)。因此，匹配波長(zhǎng)為l的等能光譜色C（入）的顏色方程為C（入）(5-2)式中（R）、（G）、（B）為三原色的單位量，分別為1.0000、4.5907、0.0601；C（入）在數(shù)值上表示等能光譜色的相對(duì)亮度，如圖5-25所示，其中最大值為C（555）。且有 C（555）=1，即（5-3）光譜三刺激值的數(shù)據(jù)見(jiàn)表5-2，圖5-26是按表5-2中的數(shù)據(jù)畫(huà)出的曲線。（縱坐標(biāo)為相對(duì)亮度）表5-2  國(guó)際R.G.B坐標(biāo)制（CIE1931年標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者）l（毫微米）光譜三刺激值色度坐標(biāo)r（l）g（

5、l）b（l）3800.00003-0.000010.001170.0272-0.01150.98433850.00005-0.000020.001890.0268-0.01140.98463900.00010-0.000040.003590.0263-0.01140.98513950.00017-0.000070.006470.0256-0.01130.98574000.00030-0.000140.012140.0247-0.01120.98654050.00047-0.000220.019690.0237-0.01110.98744100.00084-0.000410.037070.022

6、5-0.01090.98844150.00139-0.000700.066370.0207-0.01040.98974200.00211-0.001100.115410.0181-0.00940.99134250.00266-0.001430.185750.0142-0.00760.99344300.00218-0.001190.247690.0088-0.00480.99604350.00036-0.000210.290120.0012-0.00070.9995440-0.002610.001490.31228-0.00840.00481.0036445-0.006730.003790.31

7、860-0.02130.01201.0093450-0.012130.006780.31670-0.03900.02181.0172455-0.018740.010460.31166-0.06180.03451.0273460-0.026080.014850.29821-0.09090.05171.0392465-0.033240.019770.27295-0.12810.07621.0519470-0.039330.025380.22991-0.18210.11751.0646475-0.044710.031830.18592-0.25840.18401.0744480-0.049390.0

8、39140.14494-0.36670.29061.0761485-0.053640.047130.10968-0.52000.45681.0632490-0.058140.056890.08257-0.71500.69961.0154495-0.064140.069480.06246-0.94591.02470.9212500-0.071730.085360.04776-1.16851.39050.7780505-0.081200.105930.03688-1.31821.71950.5987510-0.089010.128600.02698-1.33711.93180.4053515-0.

9、093560.152620.01842-1.20761.96990.2377520-0.09264     0.174680.01221-0.98301.85340.1296525-0.084730.191130.00830-0.73861.66620.0724530-0.071010.203170.00549-0.51591.47610.0398535-0.051360.210830.00320-0.33041.31050.0199540-0.031520.214660.00146-0.17071.16280.0079545-0.006130.2148

10、70.00023-0.02931.02820.00115500.022790.21178-0.000580.09740.9051-0.00255550.055140.20588-0.001050.21210.7919-0.00405600.090600.19702-0.001300.31640.6881-0.00455650.128400.18522-0.001380.41120.5932-0.00445700.167680.17807-0.001350.49730.5067-0.00405750.207150.15429-0.001230.57510.4283-0.00345800.2452

11、60.13610-0.001080.64490.3579-0.00285850.279890.11686-0.000930.70710.2952-0.00235900.309280.09754-0.000790.76170.2402-0.00195950.331840.07909-0.000630.80870.1928-0.00156000.344290.06246-0.000490.84750.1537-0.00126050.347560.04776-0.000380.88000.1209-0.00096100.339710.03557-0.000300.90590.0949-0.00086

12、150.322650.02583-0.000220.92650.0741-0.00066200.297080.01828-0.000150.94250.0580-0.00056250.263480.01253-0.000110.95500.0454-0.00046300.226770.00833-0.000080.96490.0354-0.00036350.192330.00537-0.000050.97300.0272-0.00026400.159680.00334-0.000030.97970.0205-0.00026450.129050.00199-0.000020.98500.0152

13、-0.00026500.101670.00116-0.000010.98880.0113-0.00016550.078570.00066-0.000010.99180.0083-0.00016600.059320.000370.000000.99400.0061-0.00016650.043660.000210.000000.99540.0047-0.00016700.031490.000110.000000.99660.0035-0.00016750.022940.000060.000000.99750.00250.00006800.016870.000030.000000.99840.00

14、160.00006850.011870.000010.000000.99910.00090.00006900.008190.000000.000000.99960.00040.00006950.005720.000000.000000.99990.00010.00007000.004100.000000.000001.00000.00000.00007050.002910.000000.000001.00000.00000.00007100.002100.000000.000001.00000.00000.00007150.001480.000000.000001.00000.00000.00

15、007200.001050.000000.000001.00000.00000.00007250.000740.000000.000001.00000.00000.00007300.000520.000000.000001.00000.00000.00007350.000360.000000.000001.00000.00000.00007400.000250.000000.000001.00000.00000.00007450.000170.000000.000001.00000.00000.00007500.000120.000000.000001.00000.00000.00007550

16、.000080.000000.000001.00000.00000.00007600.000060.000000.000001.00000.00000.00007650.000040.000000.000001.00000.00000.00007700.000030.000000.000001.00000.00000.00007750.000010.000000.000001.00000.00000.00007800.000000.000000.000001.00000.00000.0000圖5-26 CIE-RGB光譜三刺激值（四）、 負(fù)刺激值從表5-2中可以看到，在很多情況下光譜三刺激值是

17、負(fù)值（負(fù)刺激值），這是因?yàn)榇渖珵閱紊猓滹柡投群芨?，而三原色光混合后飽和度必然降低，無(wú)法和待配色實(shí)現(xiàn)匹配。為了實(shí)現(xiàn)顏色匹配，在實(shí)驗(yàn)中須將上方紅、綠、藍(lán)一側(cè)的三原色光之一移到待配色一側(cè)，并與之相加混合，從而使上下色光的飽和度相匹配。例如，將紅原色移到待配色一側(cè)，實(shí)現(xiàn)了顏色匹配，則顏色方程為 （5-4）因此，待配色（5-5）所以 出現(xiàn)了負(fù)值。（五）、 色度坐標(biāo)在顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，為了表示R、G、B三原色各自在R+G+B總量中的相對(duì)比例，我們引入色度坐標(biāo)r、g、b。（5-6）從上式可知 r+g+b=1若待配色為等能光譜色，則上式可寫(xiě)為（5-7）式中 為光譜色度坐標(biāo)，計(jì)算出的數(shù)值見(jiàn)表5-2。圖5-27是按表5-2中光譜色度坐標(biāo)的數(shù)據(jù)畫(huà)出的rg色度圖的輪廓曲線。在偏馬蹄形的光譜軌跡中，很大一部分色度坐標(biāo)r是負(fù)值。這一系統(tǒng)規(guī)定的等能白光（E光源，色溫5500K），位于色