第三章CIE色度学体系.ppt

第三章第三章CIE色度学体系色度学体系 颜色是光作用于人眼后所形成的神经反应，颜色是光作用于人眼后所形成的神经反应，不是单纯的物理量，想要将颜色感觉定量描述很不是单纯的物理量，想要将颜色感觉定量描述很不容易，它与照明条件、观察条件、视觉生理、不容易，它与照明条件、观察条件、视觉生理、视觉心理、文化习俗、经验习惯等等均有关系，视觉心理、文化习俗、经验习惯等等均有关系，长久以来，科学家们一直在探索将颜色感觉以确长久以来，科学家们一直在探索将颜色感觉以确定唯一的一组数据准确表达的方法。定唯一的一组数据准确表达的方法。在综合了一些颜色科学家的研究和实在综合了一些颜色科学家的研究和实验基础上，国际照明委员会验基础上，国际照明委员会(CIE)规定了一规定了一套标准色度系统，称为套标准色度系统，称为CIE标准色度系统标准色度系统这一系统是近代色度学的基本组成部分，这一系统是近代色度学的基本组成部分，是色度计算的基础，也是彩色复制的理论是色度计算的基础，也是彩色复制的理论基础之一。基础之一。CIE标准色度系统标准色度系统（CIEstandardcolorimetricsystem）CIE标准色度学系统特点：标准色度学系统特点：1.是一种混色系统，以颜色匹配实验是一种混色系统，以颜色匹配实验为出发点建立起来的。为出发点建立起来的。2.用组成每种颜色的三原色数量来定用组成每种颜色的三原色数量来定量表达颜色。量表达颜色。3.不是用颜色的三个色貌特征明度、不是用颜色的三个色貌特征明度、色调、彩度（饱和度）的大小为度色调、彩度（饱和度）的大小为度量来表示颜色。量来表示颜色。3.1颜色匹配颜色匹配（colourmatching）3.1.1颜色匹配实验颜色匹配实验把两种颜色调节到视觉上相同或相等把两种颜色调节到视觉上相同或相等的过程叫作的过程叫作颜色匹配颜色匹配。颜颜色色匹匹配配实实验验3.1.2三刺激值和颜色匹配方程三刺激值和颜色匹配方程一、三刺激值（一、三刺激值（tristimulusvalues）在颜色匹配中，用于颜色混合以产生任意颜色在颜色匹配中，用于颜色混合以产生任意颜色的三种颜色叫做的三种颜色叫做三原色三原色 。primarycolor原色原色通常加色混色中使用红、绿、蓝三种颜色光为通常加色混色中使用红、绿、蓝三种颜色光为三原色是为了得到最多的混合色。三原色是为了得到最多的混合色。因为视网膜上的因为视网膜上的锥体细胞只含有红、绿、蓝三种感色物质。锥体细胞只含有红、绿、蓝三种感色物质。三原色可以任意选取，只要三原色中任何一种原色三原色可以任意选取，只要三原色中任何一种原色不能由其余两种原色相混合得到就可以。不能由其余两种原色相混合得到就可以。颜色匹配实验中，当与待测色达到色颜色匹配实验中，当与待测色达到色匹配时所需要的三原色的数量，称为匹配时所需要的三原色的数量，称为三三刺激值刺激值，记作，记作R、G、B。通过颜色匹配实验获取表示颜色的通过颜色匹配实验获取表示颜色的三刺激值，这就是三刺激值，这就是CIE标准色度系统的基标准色度系统的基本出发点。本出发点。颜色空间颜色空间RGBC一种颜色与一组一种颜色与一组R、G、B值相对应，值相对应，R、G、B值相同的颜色，颜色感值相同的颜色，颜色感觉觉(外貌外貌)必定相同必定相同。二、颜色匹配方程二、颜色匹配方程“”表示颜色相互匹配表示颜色相互匹配 C(C)代表该颜色的矢量代表该颜色的矢量 C代表矢量的长度代表矢量的长度，(C)代表矢量的方向；代表矢量的方向；(R)、(G)、(B)代表三原色，是三个坐标轴方向代表三原色，是三个坐标轴方向上的单位矢量，上的单位矢量，R、G、B是三刺激值，为代数量，是是三刺激值，为代数量，是(R)、(G)、(B)三三个坐标轴方向的分量。个坐标轴方向的分量。选某一特定波长的红、选某一特定波长的红、绿、蓝三原色去进行混绿、蓝三原色去进行混合，直到三原色光以适合，直到三原色光以适当比例匹配标准白光，当比例匹配标准白光，我们将此时的三原色数我们将此时的三原色数量均定为一个单位量均定为一个单位(R)、(G)、(B)。即匹配标准白光时三即匹配标准白光时三原色的数量原色的数量R、G、B(三三刺激值刺激值)相等，相等，R=G=B=1。三刺激值单位的确定：三刺激值单位的确定：三、光谱三刺激值三、光谱三刺激值（spectraltristimulusvalues）匹配等能光谱中各单色光所需的三原色数匹配等能光谱中各单色光所需的三原色数量称为光谱三刺激值，又称为颜色匹配函数，量称为光谱三刺激值，又称为颜色匹配函数，用符号，用符号，表示。表示。（读作（读作r barr bar）或或单色光的颜色方程：单色光的颜色方程：任意色光都是由单色光组成的，可以任意色光都是由单色光组成的，可以理解为都是混合色光，那么如果各单色光理解为都是混合色光，那么如果各单色光的光谱三刺激值预先测得，根据混色原理的光谱三刺激值预先测得，根据混色原理就能计算出该色光的三刺激值来。就能计算出该色光的三刺激值来。任意颜色刺激的三刺激值任意颜色刺激的三刺激值()颜色刺激的光谱分布颜色刺激的光谱分布 k归化常数归化常数计算所用的波长间隔计算所用的波长间隔 四、色品坐标和色品图四、色品坐标和色品图三原色各自在三原色各自在R+G+B总量中的相对比例总量中的相对比例叫做叫做色品坐标色品坐标，用符号，用符号r，g，b来表示。来表示。（chromaticitycoordinates）b=B/(R+G+B)=1-r-gr=R/(R+G+B)g=G/(/(R+G+B)色品坐标与色品坐标与三刺激值关系式三刺激值关系式 以色品坐以色品坐标标r r，g g表示表示的平面图称的平面图称为色品图为色品图色品图（色品图（Chromaticitydiagram）标准白光标准白光(W)(W)3.2CIE标准色度系统标准色度系统现代色度学采用现代色度学采用CIECIE所规定的一系列颜色测所规定的一系列颜色测量量原理、条件、数据和计算方法原理、条件、数据和计算方法，称为，称为CIECIE标准标准色度系统。色度系统。这一色度系统以两组基本颜色视觉这一色度系统以两组基本颜色视觉实验数据为基础：实验数据为基础：CIE1931CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值标准色度观察者光谱三刺激值 （1 1-4-4视场）视场）CIE1964CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值补充标准色度观察者光谱三刺激值 （4 4视场）视场）3.2.1CIE1931-RGB系统系统选择三原色：选择三原色：700nm(R)、546.1nm(G)、435.8nm(B)确定三原色单位：确定三原色单位：将相加匹配出等能白光将相加匹配出等能白光(E光源光源)时三原色时三原色各自的数量定为三原色的单位。即从色彩角度，各自的数量定为三原色的单位。即从色彩角度，三原色等量（三原色等量（R=G=B=1)混合得到白光。混合得到白光。白光色品白光色品r=g=b=1/(1+1+1)=0.33三原色单位亮度比：三原色单位亮度比：Lr:Lg:Lb=1.000:4.5907:0.0601匹配人类视觉匹配人类视觉响应响应红红红红绿绿绿绿蓝蓝蓝蓝等能光谱色等能光谱色白屏白屏白屏白屏挡屏挡屏观察者观察者2222等能白光等能白光2视场下用上述选定三原色匹配等能光谱色的视场下用上述选定三原色匹配等能光谱色的R、G、B三刺激值，用光谱三刺激值三刺激值，用光谱三刺激值来表来表示示，这一组函数叫做，这一组函数叫做“CIE1931-RGB系统标准色系统标准色度观察者光谱三刺激值度观察者光谱三刺激值”，简称，简称“CIE1931-RGB系统标准色度观察者系统标准色度观察者”。以此来代表人眼。以此来代表人眼2视场的视场的平均颜色视觉特性平均颜色视觉特性。颜色视觉特性颜色视觉特性r()g()b()(nm)435.8546.1700.0三三刺刺激激值值0.40.2CIE1931-RGB系统系统标准色度观察者标准色度观察者光谱三刺激值曲线光谱三刺激值曲线光谱三刺激值与光谱色色品坐标的关系式光谱三刺激值与光谱色色品坐标的关系式CIE1931-RGBCIE1931-RGB系统色品图及系统色品图及(R)(R)、(G)(G)、(B)(B)向向(X)(X)、(Y)(Y)、(Z)(Z)的转换的转换光谱轨迹光谱轨迹注意：注意：出现了负的三刺激值与色品坐标值出现了负的三刺激值与色品坐标值加入待匹配色一侧视场的原色数量为负值。加入待匹配色一侧视场的原色数量为负值。CIE1931-RGB系统的光谱三刺激值系统的光谱三刺激值是由实验获得的，代表了视觉的光谱特性，本是由实验获得的，代表了视觉的光谱特性，本来可以用于色度计算，但由于光谱三刺激值与来可以用于色度计算，但由于光谱三刺激值与色品坐标都出现了负值，计算起来不方便，又色品坐标都出现了负值，计算起来不方便，又不易理解，因此，不易理解，因此，1931年年CIE讨论推荐了一个讨论推荐了一个新的国际通用色度系统新的国际通用色度系统CIE1931-XYZ系统。系统。1931年年CIE在在RGB系统的基础上，改用三个系统的基础上，改用三个假想的原色假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。建立了一个新的色度系统。3.2.2.CIE1931标准色度系统标准色度系统（CIEstandardcolorimetricsystem）称为称为“CIE1931标准色度观察者光谱刺激值标准色度观察者光谱刺激值”简称简称“CIE1931标准色度观察者标准色度观察者”光谱三刺激值光谱三刺激值这一系统叫做这一系统叫做“CIE1931标准色度系统标准色度系统”或或“CIE1931-XYZ”系统。系统。(nm)三三刺刺激激值值z()y()x()CIE1931CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值曲线图标准色度观察者光谱三刺激值曲线图1.51.00.5400500600700色色品品图图可可用用来来表表示示所所有有颜颜色色的的色色度度特特性性。色色品品图图中中心心为为白白点点（非非彩彩色色点点），光光谱谱轨轨迹迹上上的的点点代代表表不不同同波波长长的的光光谱谱色色，是是饱饱和和度度最最高高的的颜颜色色，越越接接近近色色品品图图中中心心（白白点点），颜颜色色的的饱饱和和度度越越低低。围围绕绕色色品品图图中中心心不不同同的的角角度度，颜色的色调不同。颜色的色调不同。CIE1931色品图色品图颜色光谱由来颜色光谱由来CIE1931标准色度观察者的数据适用于标准色度观察者的数据适用于2视场的视场的中央视觉观察条件中央视觉观察条件(视场范围视场范围1-4)，以此代表人的，以此代表人的平均颜色视觉特性平均颜色视觉特性。CIE1931标准色度系统的三刺激值以标准色度系统的三刺激值以X、Y、Z表示，三种原色由于选择时的考虑，只有表示，三种原色由于选择时的考虑，只有Y值值既代表色品又代表亮度既代表色品又代表亮度，又称为亮度因数，而，又称为亮度因数，而X、Z只代表色品，与亮度无关。只代表色品，与亮度无关。所以所以y()函数曲线与明视觉光谱光视效率函数曲线与明视觉光谱光视效率V()一致，即一致，即y()=V()。亮度因数亮度因数在在使使用用数数字字描描述述颜颜色色时时，常常采采用用Yxy表表色色方方法法，即即采采用用色色品品坐坐标标x，y表表示示颜颜色色的的色色度度特特征征，用用亮亮度度因因数数Y表表示示颜颜色色的的亮亮度度特特征征，这这样样该该颜颜色色的的外外貌貌就就能能完完全全唯唯一一地确定下来。地确定下来。Yxy立体图立体图Yxy表色方法表色方法3.2.3CIE1964补充标准色度系统补充标准色度系统（CIE1964supplementarystandardcolorimetricsystem）在在大面积视物观察条件下大面积视物观察条件下(4)，由于杆体，由于杆体细胞的参与以及没有了中央凹黄色素的影响，细胞的参与以及没有了中央凹黄色素的影响，颜色视觉会发生一定的变化。主要表现为颜色视觉会发生一定的变化。主要表现为饱和饱和度的降低及颜色视场出现不均匀度的降低及颜色视场出现不均匀的现象。实验的现象。实验表明：人眼用小视场观察颜色时，颜色差异辨表明：人眼用小视场观察颜色时，颜色差异辨别力较低。当观察视场从别力较低。当观察视场从2增大到增大到10时，颜时，颜色匹配的精度也随之提高。但视场再进一步增色匹配的精度也随之提高。但视场再进一步增大，颜色匹配精度的提高就不大了。大，颜色匹配精度的提高就不大了。CIE在在1964年又规定了一组年又规定了一组“CIE1964补充标准色度观补充标准色度观察者光谱三刺激值察者光谱三刺激值”，简称为简称为“CIE1964补充标准色度观察者补充标准色度观察者”，（CIE1964supplementarystandardcolorimetricobserver）这一系统称为这一系统称为“CIE1964补充标准色度系统补充标准色度系统”，也叫作，也叫作10视场视场X10Y10Z10色度系统。色度系统。CIE1964补充标准色度系统三刺激值记作补充标准色度系统三刺激值记作X10，Y10，Z10。为了适应大视场颜色测量的需要，为了适应大视场颜色测量的需要，在色度测量与计算中要根据观察视场的大小在色度测量与计算中要根据观察视场的大小选择选择CIE1964或或CIE1931标准色度观察者数据来标准色度观察者数据来代表人眼的代表人眼的平均颜色视觉特性平均颜色视觉特性。三刺激值波长（）观察者观察者CIE色品图色品图3.3CIE色度计算方法色度计算方法光源光源物体物体或或人眼人眼+大脑大脑或或 颜色视觉产生过程四要素作用已颜色视觉产生过程四要素作用已经量化，可以计算颜色了！经量化，可以计算颜色了！S()z()y()x()3.3.1三刺激值与色品坐标的计算三刺激值与色品坐标的计算 光源或物体的颜色是由进入眼睛的不同波长的光源或物体的颜色是由进入眼睛的不同波长的光混合而成的感觉。我们把光混合而成的感觉。我们把进入眼睛的光能量随波进入眼睛的光能量随波长的分布称为颜色刺激函数长的分布称为颜色刺激函数 。照明体或光源照明体或光源 （自发光体）（自发光体）透明物体透明物体 （透射物体（透射物体）非透明物体（反射物体）非透明物体（反射物体）而人眼对不同波长的颜色刺激感觉强而人眼对不同波长的颜色刺激感觉强度不同，度不同，只有只有()()与该波长的与该波长的CIECIE光谱三光谱三刺激值的乘积才是由这个波长的颜色刺激所刺激值的乘积才是由这个波长的颜色刺激所引起的颜色感觉引起的颜色感觉。根据颜色相加原理，。根据颜色相加原理，总的总的颜色感觉应是各波长颜色感觉的总和颜色感觉应是各波长颜色感觉的总和。因此，。因此，三刺激值的计算公式为：三刺激值的计算公式为：范围取范围取380-780380-780nmnm在在实实际际计计算算中中，用用求求和和来来近近似似积积分分，求求和的表达式为：和的表达式为：或或()一一般般采采用用CIE规规定定的的标标准准照照明明体体，具具体体采采用用哪哪种种照照明明体体由由被被测测物物体体的的具具体体情情况况而而定定，例例如如物物体体是是在在日日光光下下观观察察时时可可用用D65或或B、C照照明明体体，而而在在灯灯光光下下观观察察时时可可用用A照明体。（见第四章）照明体。（见第四章）或或式中的常数式中的常数k和和k10叫做归化系数，它是将叫做归化系数，它是将照明体照明体(或光源或光源)的的Y值调整为值调整为100时得出的，时得出的，即：即：色色 度度 计计 算算 公式！公式！光源光谱分布物体光谱反射率光谱三刺激值相相对对功功率率反反射射率率三三刺刺激激值值红红颜色的光谱特性！颜色的光谱特性！S()()()=S()()红红相相对对功功率率反反射射率率()红红光源光源物体物体眼睛眼睛大脑大脑计计算算出出物物体体的的三三刺刺激激值值以以后后，再再按按下式将其转换为物体的色品坐标：下式将其转换为物体的色品坐标：或或 3.3.2颜色相加的计算颜色相加的计算一、一、计算法计算法当两种或两种以上已知三刺激值的颜色当两种或两种以上已知三刺激值的颜色光光相相加混合，混合色的三刺激值等于各色光三刺激值加混合，混合色的三刺激值等于各色光三刺激值之和。之和。X=X1+X2+XnY=Y1+Y2+YnZ=Z1+Z2+Znn n为组成混合色的色光数量。为组成混合色的色光数量。混合色的色品坐标在三刺激值计算混合色的色品坐标在三刺激值计算之后就可求得之后就可求得:已知已知:x，y，Y；x，y，Y2求求:混合色三刺激值及色品坐标混合色三刺激值及色品坐标注意：因为混合色的色品坐标与已知色的色品坐标注意：因为混合色的色品坐标与已知色的色品坐标之间没有线性叠加的关系，所以必须先求出各颜色之间没有线性叠加的关系，所以必须先求出各颜色的三刺激值：的三刺激值：再计算混合色的色品坐标再计算混合色的色品坐标二、作图法二、作图法P颜色颜色1 1颜色颜色2 2M M1 1，2 2的混合色的混合色重心定律：重心定律：3.4主波长与色纯度主波长与色纯度 CIECIE推推荐荐使使用用主主波波长长和和色色纯纯度度来来大大致致描描述述颜颜色的色调和饱和度。色的色调和饱和度。3.4.1主波长主波长 将与样品色具有相同色调的光谱色的波将与样品色具有相同色调的光谱色的波长叫作样品色的主波长，用符号长叫作样品色的主波长，用符号dd表示。表示。从从色色品品图图中中白白点点W(xW(x0 0,y,y0 0)向向样样品品色色色色品品点点S(xS(x，y)y)作作直直线线并并延延长长交交光光谱谱轨轨迹迹上上一一点点L L，这这一一点点光光谱谱色色的的波波长长就就是是该该颜颜色色样样品品的的主主波波长长dd，主主波波长长光光谱谱色色与白光按一定比例混合可以匹配出样品色与白光按一定比例混合可以匹配出样品色。补色波长补色波长记作记作-dd或或cc3.4.2色纯度色纯度 色纯度表示样品色与其主波长光谱色的接色纯度表示样品色与其主波长光谱色的接近程度，以符号近程度，以符号PePe表示。表示。色纯度可大致反映颜色纯度可大致反映颜色的饱和度。色的饱和度。用用白白点点到到样样品品点点的的距距离离WSWS与与白白点点到到主主波波长点的距离长点的距离WLWL之比来表示，即之比来表示，即主波长光谱色被白光冲淡的程度！主波长光谱色被白光冲淡的程度！主波长光谱色的三刺激值之和主波长光谱色的三刺激值之和X+Y+Z 样品色的三刺激值之和样品色的三刺激值之和当当Pe=1Pe=1时时光谱色光谱色饱和度最高饱和度最高当当Pe=0Pe=0时时非彩色非彩色饱和度为饱和度为0 0Pe两种极端情况两种极端情况3.3均匀颜色空间均匀颜色空间在如印刷等需要处理物体表面色的行在如印刷等需要处理物体表面色的行业，经常遇到的问题是需要去鉴别颜色的业，经常遇到的问题是需要去鉴别颜色的差别，要差别，要用数量来描述颜色的差别，简称用数量来描述颜色的差别，简称为为色差（色差（colordifference）。色差大小。色差大小是产品质量标准之一。是产品质量标准之一。3.1.1寻找均匀颜色空间的目的寻找均匀颜色空间的目的CIEXYZ色度系统解决了颜色的定量描述色度系统解决了颜色的定量描述与计算的问题，但它的色度空间在视觉上是不与计算的问题，但它的色度空间在视觉上是不均匀的，空间中相同的距离所带来的视觉上差均匀的，空间中相同的距离所带来的视觉上差异是不同的。异是不同的。视觉明度视觉明度V VY Y亮度因数亮度因数CIEXYZ系统视觉不均匀性分析系统视觉不均匀性分析麦克亚当颜色麦克亚当颜色宽容量示意图宽容量示意图:在在CIEx-y色色品图中以不同品图中以不同位置上椭圆的位置上椭圆的大小和方向表大小和方向表示颜色宽容量示颜色宽容量（放大（放大10倍）倍）我们把人眼感觉不到颜色差异的变化我们把人眼感觉不到颜色差异的变化范围叫做范围叫做颜色的宽容量颜色的宽容量。莱特颜色宽容量示意图莱特颜色宽容量示意图放大放大3倍倍该空间中的每一个点代表一种颜色该空间中的每一个点代表一种颜色空间中的距离大小与视觉上色彩感觉空间中的距离大小与视觉上色彩感觉差别成正比差别成正比相同的距离代表相同的色差相同的距离代表相同的色差。因此，需要寻找一个因此，需要寻找一个均匀颜色空间均匀颜色空间：寻找更加均匀的颜色空间寻找更加均匀的颜色空间颜色空间的坐标是可以任意选择的。颜色空间的坐标是可以任意选择的。各色空间坐标之间可以采用数学的方法进行各色空间坐标之间可以采用数学的方法进行相互变换，而不会改变其本身的物理意义。相互变换，而不会改变其本身的物理意义。新的颜色空间的三个坐标一定要由原来的新的颜色空间的三个坐标一定要由原来的X X、Y Y、Z Z三刺激值换算得出。三刺激值换算得出。1960年年CIE1960UCS均匀色品图均匀色品图CIE1964W*U*V*均匀色空间均匀色空间1976年年CIE1976L*u*v*色空间色空间CIE1976L*a*b*色空间色空间国际印刷领域采用国际印刷领域采用CIEL*a*b*均匀色空间系统均匀色空间系统作为印刷色彩的颜色匹配与评价的方法。作为印刷色彩的颜色匹配与评价的方法。3.5.2早期的均匀颜色系统早期的均匀颜色系统3.2.3CIE1976L*a*b*均匀颜色空间及均匀颜色空间及色差公式色差公式CIE1976L*a*b*均均匀匀颜颜色色空空间间用用明明度度指指数数L*，色品指数色品指数a*，b*三维坐标系统来表示：三维坐标系统来表示：CIEL*a*b*CIEXYZX、Y、Z颜色样颜色样品的三刺激值；品的三刺激值；Xn，Yn，ZnCIE标准照明体照射到完标准照明体照射到完全漫反射体表面的三全漫反射体表面的三刺激值。刺激值。L*a*b*均匀颜色空间示意图均匀颜色空间示意图色调角的范围在色调角的范围在0-360，以正，以正a*轴作为轴作为0。颜色样品的视觉属性颜色样品的视觉属性CIEL*a*b*均匀色空间色差公式均匀色空间色差公式色差色差E*ab=1时称为时称为1个个NBS(美国国家标准局的缩写美国国家标准局的缩写)色差单位。一个色差单位。一个NBS色差单色差单位相当于位相当于0.00150.0025x或或y的色品坐标变化。的色品坐标变化。式中：假定式中：假定1为样品色，为样品色，2为标准色为标准色明度差明度差L*=L1*-L2*正值时表示样品色比标准色浅，正值时表示样品色比标准色浅，负值时则表示样品色深，明度低。负值时则表示样品色深，明度低。色调角差色调角差h*=h1*-h2*正值表示样品色位于标准色的正值表示样品色位于标准色的逆时针方向上逆时针方向上;负值表示样品色位于标准色的负值表示样品色位于标准色的顺时针方向上。顺时针方向上。彩度度差彩度度差C*=C1*-C2*正值表示样品色比标准色鲜艳正值表示样品色比标准色鲜艳;负值表示样品色不如标准色鲜艳。负值表示样品色不如标准色鲜艳。NBS单位与颜色差别感觉程度单位与颜色差别感觉程度NBSNBS单位色差值单位色差值感觉色差程度感觉色差程度0.00.5痕迹痕迹0.51.5轻微轻微1.53可觉察可觉察3.06.0可识别可识别6.012.0大大12.0以上以上非常大非常大颜色匹配颜色匹配颜色复制颜色复制例题：在例题：在2视场和视场和C光源下，测得两个样品色度为：光源下，测得两个样品色度为：样品样品1：X1=63.12,Y1=71.79,Z1=15.02样品样品2：X2=62.46,Y2=70.67,Z2=11.42C光源光源:X=98.072，Y=100.00,Z=118.225。要求计算并详细说明两个样品的色貌差异。要求计算并详细说明两个样品的色貌差异。算得算得L*1=87.87,a*1=-15.92,b*1=78.45,h*1=101.47,C*1=80.05;L*2=87.32,a*2=-15.10,b*2=86.31,h*2=99.92,C*2=87.62=8.55表示样品表示样品1比比2亮，明度高。亮，明度高。=1.550且样品且样品1，2均在黄绿象限，均在黄绿象限，表示样品表示样品1比比2偏一点绿，样品偏一点绿，样品2比比1偏一点黄。偏一点黄。=-7.570表示样品表示样品1不如不如2鲜艳。鲜艳。明度差明度差色调角差色调角差饱和度差饱和度差色差色差我国国家标准彩色装潢印刷品的同批同色色差为：我国国家标准彩色装潢印刷品的同批同色色差为：一般产品一般产品E*ab5.00-6.00精细产品精细产品E*ab4.00-5.00，同时还将这一质量标准作为国有企业晋级的一项同时还将这一质量标准作为国有企业晋级的一项条件。条件。推广推广CIEL*a*b*均匀色空间十分必要！均匀色空间十分必要！各颜色视觉阶段与颜色计算各颜色视觉阶段与颜色计算3.5.4CIE1976L*u*v*均匀颜色空间均匀颜色空间及色差公式及色差公式CIE1976L*u*v*均匀颜色空间用明度指数均匀颜色空间用明度指数L*色色品指数品指数u*、v*三维坐标系统来表示三维坐标系统来表示:CIEL*u*v*CIEXYZ式中：式中：u,v;x,y为颜色样品的色品坐标；为颜色样品的色品坐标；u0,v0；x0,y0为测色时所用光源的色品坐标；为测色时所用光源的色品坐标；X,Y,Z和和X0,Y0,Z0为样品与光源的三刺激值。为样品与光源的三刺激值。按按L*,u*,v*标定的两个颜色之间的标定的两个颜色之间的色差公式：色差公式：u-vu-v色品图色品图3.6色差公式的发展色差公式的发展CIE1976L*a*b*和和CIE1976L*u*v*不能适应各种不同的观察条件不能适应各种不同的观察条件 与实际色差感觉的一致性还有待提高与实际色差感觉的一致性还有待提高3.6.1CMC（l:c）色差公式）色差公式、公式中公式中，属属CIE1976L*a*b*色空间色空间SL 明度差明度差的权重函数（见教材）的权重函数（见教材）SC 彩度差彩度差的权重函数（见教材）的权重函数（见教材）SH 色调差色调差的权重函数（见教材）的权重函数（见教材）l，c与具体应用条件有关的参数与具体应用条件有关的参数应该指出计算所用的应该指出计算所用的l和和c值！值！大多数的应用大多数的应用c=1纺织行业，取纺织行业，取l=2涂料、塑料和油墨等应用，取涂料、塑料和油墨等应用，取l=1.4色差记作色差记作或或形式，例如形式，例如或或 对于印刷品的色差测量对于印刷品的色差测量 计算的结果更计算的结果更 接近实际的色差感觉接近实际的色差感觉 同色异谱是指两个颜色样品它们能够产生同色异谱是指两个颜色样品它们能够产生相同的颜色感觉，但却具有不同的光谱组成的相同的颜色感觉，但却具有不同的光谱组成的现象。现象。我用三原色我用三原色能复制所有能复制所有颜色！颜色！明明看好的颜明明看好的颜色怎么变了？色怎么变了？！？！3.8同色异谱现象和同色异谱颜色同色异谱现象和同色异谱颜色MetamericcolorMetamerism产生同色异谱的原因产生同色异谱的原因 只要它们的积分值相同，即三个被积函数曲线下包只要它们的积分值相同，即三个被积函数曲线下包围的面积同时相等时，它们的颜色感觉就相同。围的面积同时相等时，它们的颜色感觉就相同。两个光谱反射率不同的物体在日光下同色两个光谱反射率不同的物体在日光下同色满足同色异谱对是有条件的！满足同色异谱对是有条件的！同色异谱颜色都是指在同色异谱颜色都是指在特定的照明条件特定的照明条件下下和和特定的标准色度观察者特定的标准色度观察者光谱三刺激值条光谱三刺激值条件下的同色。件下的同色。其中某个条件发生改变就有可能破坏了同其中某个条件发生改变就有可能破坏了同色异谱条件，原来相互匹配的颜色就有可色异谱条件，原来相互匹配的颜色就有可能不再匹配。能不再匹配。本章小结本章小结CIE标准色度系统是建立在颜色匹配实验基础之上，用标准色度系统是建立在颜色匹配实验基础之上，用三原色的数量表示颜色。三原色的数量表示颜色。CIE1931标准色度系统的三刺激值用标准色度系统的三刺激值用X、Y、Z表示，色表示，色品坐标为品坐标为x，y，适用于，适用于2左右、小于左右、小于4视场的观察条件；视场的观察条件；CIE1964补充标准色度系统的三刺激值用补充标准色度系统的三刺激值用X10、Y10、Z10表示，色品坐标为表示，色品坐标为x10，y10，代表，代表10视场的观察条件。视场的观察条件。计算色差必须采用均匀颜色空间，如计算色差必须采用均匀颜色空间，如CIELAB,CIELUV在均匀颜色空间中，颜色样品间的色在均匀颜色空间中，颜色样品间的色差用样品颜色坐标的空间距离来表示。差用样品颜色坐标的空间距离来表示。本章需掌握颜色的计算与评价方法。本章需掌握颜色的计算与评价方法。