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CIE 1931-RGB 色度系统

Posted 2025-05-12 Updated 2025-05- 12
By Administrator
18~24 min read

色彩匹配实验

CIE使用的三原色波长分别为700nm (R)、546.1nm (G)、435.8nm (B)(因为这三种波长能够精确的产生)。

同色异谱色:颜色相同而光谱组成不同的现象

相当于用人工得到的同色异谱色,去匹配光谱色

色品坐标(r、g、b)

r、g、b表示每种原色的比例系数:r+g+b=1

正因为r+g+b=1,所以只要其中两个变量确定,第三个变量也随之确定,例如r、g确定,b=1- r- g

(R)、(G)、(B)是三原色单位

国际照明委员会(CIE )规定红R、绿G、蓝B三原色光的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm。

在颜色匹配实验中,当这三原色光的相对亮度比例为1.0000: 4.5907 : 0.0601时就能匹等能白光,所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量,即(R)、(G)、(B)= 1:1:1

尽管这时三原色光的亮度值并不相等,但CIE却把每一原色的亮度值作为一单位看待,所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合(r=g=b=0.333)结果为白光 。

CIE 1931 RGB颜色匹配函数

这张图展示的是 CIE 1931 RGB颜色匹配函数,它用于描述人眼对不同波长的光的感知,并用于色彩空间的建立。CIE(国际照明委员会)制定了这一标准,通过测量不同波长的单色光刺激三种基本颜色(红、绿、蓝)感知的强度,从而创建了色彩匹配函数。

  • 横轴:代表波长,通常从约380nm(紫色光)到约780nm(红色光),涵盖了人眼能够感知的可见光谱。

  • 纵轴:表示颜色匹配函数的值,指示人眼对某个波长光的感知强度。

实验时,与光谱每一波长为λ的等能光谱色对应的红、绿、蓝三原色数量,称为光谱三刺激值 r(λ) 、g (λ) 、b (λ) 。

当与待测色达到色匹配时所需要的三原色的数量,称为三刺激值,记作R、G、B。

光谱三刺激值与色品坐标的对应关系:

上图中380nm的波长那里其实包括了380-435.8nm的波长,700nm的波长其实包括了700-780nm的波长。

上图中的 E 代表了等能白点,该点的r,g,b坐标为(0.33,0.33,0.33),它的意思是等量R,G,B原色混合可以产生等能的白光。

从上图我们看到,由于光谱的三刺激值中有负值,所以造成上图中光迹曲线坐标有很大一部分在 r 的负轴上,不便于我们对色彩进行理解。因此我们需要对其进行坐标变换以使得色品图内的曲线上的所有点在新坐标下对应的值为正值。

文献参考

CIE光谱三刺激值_百度百科

什么是同色异谱?同色异谱程度如何评价? - 知乎

如何从最初的颜色匹配实验导出 CIE 1931 RGB 颜色匹配函数 - 炸鸡人博客

Color Vision 2: Color Matching

CIE 1931色彩空间 - 维基百科,自由的百科全书

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色彩
License:  CC BY 4.0
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