理论教育 现代测色仪器测量CIE颜色标准系统表色系

现代测色仪器测量CIE颜色标准系统表色系

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:用现代测色仪器测量的颜色标准系统表色系,是用色度坐标和色度图来表示的。它是以两组基本视觉实验数据为基础,建立的一套颜色表示和测量的方法,称为CIE标准色度学系统。这是将各单色光的色度坐标数据投在以X为横轴、Y为纵轴构成的色度坐标图上,得到一条“马蹄”形的曲线。

现代测色仪器测量CIE颜色标准系统表色系

用现代测色仪器测量的颜色标准系统表色系,是用色度坐标和色度图来表示的。它是以两组基本视觉实验数据为基础,建立的一套颜色表示和测量的方法,称为CIE(国际照明委员会)标准色度学系统。它是现代色度学的核心组成部分,也是现代测色仪器的理论基础。这个系统是1931年提出来的,也叫1931 CIE-XYZ表色系统。这是将各单色光的色度坐标数据投在以X为横轴、Y为纵轴构成的色度坐标图上,得到一条“马蹄”形的曲线。曲线范围内表示从400nm(紫光)到700nm(红光)之间的颜色序列。它可以把人眼能分辨出的128种颜色(从红色到紫色)定量地表示出来(图2-13)。

色度图的含义如下(图2-14):

(1)本系统的X-Y色度图,所有代表光谱色(单色光)的点都落在“马蹄”形曲线上(也称为舌形曲线),这条曲线称为“光谱色曲线”或“光谱色轨迹”。将曲线两端用直线连接,则所有实际的颜色都包含在“马蹄”形曲线和直线所包围的范围之内,即所有实际的颜色都可以用这个面积内的一个点来表示,它的色度由这个点的色度坐标X和Y来确定。

(2)W点表示白色,其色度坐标为X=0.333,Y=0.333。代表理论上的白色(等能光),也可以理解为红、绿、蓝三原色等量混合而成的点。

(3)颜色的色度坐标,越接近光谱色轨迹,饱和度越高,颜色越深(越浓);越接近白色点W,饱和度越低,颜色越淡。所以,光谱色曲线上各点的饱和度是最高的,其饱和度值为“1”;W点上的饱和度最低,值为“0”。

(4)将任意一点C1与白色点W连接,然后延长到“马蹄”形曲线上,相交于点X′,则C1-W-X′连线上的各点具有相同的色相,只有饱和度的区分(颜色深浅不一样)。

图2-13 CIE标准色度图

(张蓓莉,2006)(www.daowen.com)

(5)在“马蹄”形曲线两端(400~700nm)连线上的各点并不代表光谱色,而是由380nm(紫色)和780nm(红色)按不同比例相混而得的各种混合色。接近紫色端的颜色,紫色较显;接近红色端的颜色,红色较显,我们平时说的紫红、品红等都是这条连线上的颜色。

(6)经过W点(白色点)任作一条直线,必然与马蹄形曲线相交,假设与马蹄形曲线相交于A、B两点,那么,这两点所代表的饱和单色光必定为互补色,也称为互补色对,呈互补色对的色光经等量混合后可以产生白光。假设A点470nm代表蓝光,B点580nm代表黄光,它们组成互补色。如果从白光中除去黄光,就可以得到蓝光,反之则得到黄光。当蓝光与黄光不等量混合时,就可以得到不同的色彩,这些色彩的坐标点均落在A、B连线上。

图2-14 CIE色度图含义说明图

(7)两种不同色彩的混合,可以在色度坐标上投入两个不同色彩的坐标点,连接此两点,则按不同比例混合的两种颜色的坐标必定落在此条连线上。

(8)“马蹄”形曲线色度图内任何一点的颜色,都可以由3种形式组成,但肉眼不可分辨,只有借助分光光度计或分光镜才能有效区分。例如代表粉红色的光D,它可以由中等亮度、明度和饱和度为25%的620nm红光组成,也可以由红光和黄绿光混合而成,还可以由红、绿、蓝三色光混合而成。这叫“同色异构色光”,可以用仪器区分。

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