為了標(biāo)準(zhǔn)化的表示顏色,現(xiàn)代色度學(xué)就采用CIE所規(guī)定的一套顏色測(cè)量原理、數(shù)據(jù)和計(jì)算方法。本文就給大家簡(jiǎn)單介紹一下色差儀中應(yīng)用的CIEXYZ代表的含義。
什么是CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)?
1928-1930年萊特(W.D.Wright)和吉爾德(J.Guild)分別使用單色原色光進(jìn)行匹配光譜色的實(shí)驗(yàn),如果把他們所使用的三原色光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成700nm(R)、546.1nm(G)、435.8nm(B),并把三原色光的光量調(diào)整到想等數(shù)量以匹配等能白光(E),結(jié)果表明兩人的研究結(jié)論相同。根據(jù)這些試驗(yàn)及關(guān)于視亮度靈敏度實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,CIE于1931年建立了一組函數(shù),稱為“1931CIE-RGB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度光譜三刺激值”。為了消除使用負(fù)數(shù)表示的不便,CIE采用假想三原色的方法建立起一個(gè)新的色品圖——CIE1931色品圖,吧匹配等能光譜的三原色量值標(biāo)準(zhǔn)化,稱為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”(也稱為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者顏色匹配函數(shù)”,簡(jiǎn)稱“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者”),并把相應(yīng)的色度學(xué)系統(tǒng)稱為“CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)”或“1931 CIE-XYZ系統(tǒng)”。
色差儀XYZ表示什么?
對(duì)于不透明或透明的非發(fā)光物體的顏色,如果其表面被散射光照明,俺么測(cè)量的是表面的漫反射光或物體的透射光,其顏色取決于物體的反射或透射特性以及照明觀的光譜組成。物體表面色也可以用三刺激值X、Y、Z及標(biāo)準(zhǔn)照明體(如D65)來表示。但是,對(duì)于不透明和透明物體來說,Y具有不同的意義。對(duì)于不透明物體,Y是亮度因數(shù)(或反射比),它是相對(duì)于在相同照明觀察條件下理想白表面的亮度進(jìn)行評(píng)價(jià)的表面亮度。對(duì)于透明物體,Y是指光的透射比,它是物體的透射光通量除以入射光能量。
CIE三刺激值按下式定義:
式中Φ(λ)稱為顏色刺激函數(shù),即進(jìn)入人眼產(chǎn)生顏色感覺的光能量。
被測(cè)物體是自發(fā)光體是,Φ(λ)為發(fā)光物體輻射的相對(duì)光譜功率分布S(λ)。被測(cè)物體是非自發(fā)光物體時(shí),透明體或不透明體的顏色刺激函數(shù)Φ(λ)分別為:
式中,τ(λ)為物體的光譜透射比;β(λ)為物體的光譜輻亮度因素;ρ(λ)為物體的光譜反射比;S(λ)為照明光源的相對(duì)光譜功率分布。K是調(diào)整因數(shù)。
在實(shí)用中CIE三刺激值公式可以用求和的方法來近似,即:
式中,分別為光譜三刺激值函數(shù)。
將照明體(或光源)的Y值調(diào)整為100,可以求出上述方程中的調(diào)整因數(shù)K,即:
由CIE三刺激值近似公式計(jì)算出物體顏色的三刺激值后,由下式計(jì)算出物體的色品坐標(biāo):
由于x+y+z=1,因此只用x,y兩個(gè)色品坐標(biāo)可限定一個(gè)色品。色品并沒有提供關(guān)于亮度和相對(duì)亮度的任何信息,因此只能由三刺激值中的Y來表示有關(guān)亮度的信息。