色度学系统总结.doc

一. 1931 CIE-RGB 系统
配色实验

1） 实验方法：调节三基色光的光通量使白板左、右部分的彩色光完全相同，记录三色光的
比例。
2） 实验结果：配成等能 E 白光所需红、绿、蓝三基色的光通量比为 1∶4.5907∶0.0601, 可

表示为： E白 = 1lw + 4.5907lw + 0.0601lw 。总光通量为 1+4.4907+0.0601=5.6508 lw。
CIE 规定红基色单位量的光通量为 1 lw，绿基色光和蓝基色光单位量的光通量分别为 4.5907

lw 和 0.0601 lw。则上式可表示为： E白 = 1[R] +1[G] +1[B]

3） 配色方程： F = R[R] + G[G] + B[B]

F = R[R] + G[G] + B[B] = m{ R [R] + G [G] + B [B]} = m{r[R] + g[G] + b[B]}
m m m
其中 m = R + G + B ，r,g,b 称为相对色系数，也称色度坐标。
4） 分布色系数与混色曲线：辐射功率为 1W、波长为l的单色光的三色系数
F (l) = r(l)[R] + g(l)[G] + b(l)[B]

对 于 任 意 功 率 谱 p( l ), 其 三 色 系 数 可 通 过 分 布 色 系 数 求 得 R =
ò


780


p (l ) × r (l ) d l 、

380
G = ò 780 p(l) × g(l)dl 、 B = ò 780 p(l) ×b(l)dl
380 380
混色曲线（也称光谱系数曲线） ，是按"标准观察者"测定的分布色系数绘出的一组曲线。

二. 1931 CIE-XYZ 系统
1） 解决问题：RGB 三色系统计算有负数，假象 XYZ 三基色。
2） 设定基色标准：
a. 分布色系数均为正
b. X=Y=Z 时表示等能白光
c. 合成彩光的亮度仅有 Y 分布色系数决定，且 1[Y]=1lm，[X]、[Z]项不提供亮度，
F = m{r[R] + g[G] + b[B]}

[X]、[Z]必然在零光通量的轨迹上（零亮度线上） 0 = r + 4.5907 g + 0.0601b ，

r + g +b =1

又因为
\0.9399r + 4.5306g + 0.0601 = 0

d. XY 连线方程： （过 700nm、640nm 的直线延长线） r + 0.99 g -1 = 0

e. YZ 连线方程： （舌形曲线左侧一条直线，CIE 规定：略离开 504nm 点的切线的
平行线1.45r + 0.55 g +1 = 0

最终得到 XYZ 系统三基色坐标值

[X ] = {
r1 = 1.2750
g1 = -0.278

r = -1.7393
[Y ] = { 2

[Z ] = {
g2 = 2.7673 r3 = -0.7431
g3 = 0.1409

基色单位量[X]、[Y]、[Z]与[R]、[G]、[B]的关系
[ X ] = 0.4185[ R] - 0.0912[G] + 0.0009[ B]
[Y ] = -0.1587[ R] + 0.2524[G] - 0.0025[ B] [Z ] = -0.0828[ R] + 0.0157[G] + 0.1768[ B]

色系数 X、Y、Z 与 R、G、B 的关系
X = 2.7689R + 1.7518G + 1.1302B Y = 1.0000R + 4.5907G + 0.0601B Z = 0.0000R + 0.0565G + 5.5943B
分布色系数 x、y、z 与 r、g、b 的关系
x = 2.7689r +1.7518g +1.1302b
y = 1.0000r + 4.5907g + 0.0601b z = 0.0000r + 0.0565g + 5.5943b
3） 三色混光计算

已知光源色坐标 xi、yi 和亮度 Yi

求光源三刺激值

Xi = xi Yi ;
yi

Yi = Yi ;

Zi = zi Yi = 1- xi - yi Yi

yi
yi

求混合成光源的三刺激值

Xo = å Xi ;

Yo = åYi

Z o = å Zi


;

求混合成光源的色坐标和亮

x0 =

y0 =


X0
X0 + Y0 + Z0 ;

Y0
X 0 + Y0 + Z0 ;

Yo = åYi ;

已知待配色光的色度坐标 x、y 和 Y，和已知三原色的色度坐标，则可以求出配色亮。

则若已知 RGB 三色 LED 的色度坐标和待混光色度坐标，求配比待混色光的 RGB 三色

LED 亮度。有一下关系式：