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色差仪CIEYxy颜色空间含义及其与CIEXYZ的关系

作者: 3NH 时间:2024-10-12
摘要:CIEYxy颜色空间是色差仪中常用的一个颜色空间,该颜色空间是CIE于1931年确立的标准表色系,它是其他各种表色系的基础。CIEYxy颜色空间可以通过CIEXYZ颜色空间稍加变换得到,它是CIEXYZ颜色空间导出的一个色度系统。本文对色差仪​CIEYxy颜色空间含义及其与CIEXYZ的关系做了介绍。...

CIEYxy颜色空间是色差仪中常用的一个颜色空间,该颜色空间是CIE于1931年确立的标准表色系,它是其他各种表色系的基础。CIEYxy颜色空间可以通过CIEXYZ颜色空间稍加变换得到,它是CIEXYZ颜色空间导出的一个色度系统。本文对色差仪CIEYxy颜色空间含义及其与CIEXYZ的关系做了介绍。

XYZ颜色空间

色差仪CIEYxy颜色空间含义:

Yxy表色系是CIE(国际照明委员会)1931年确立的标准表色系。它是其他各种表色系的基础。其色度图如下图所示。

1931CIE-xy系统色度图

在色度图中,色度横座栎x从0~1.0,纵座标y亦从0~1.0,两者组成一等边三角形,等边三角形中一形似斜吊钟图形的轮廓线为光谱轨迹,从380nm~700nm。图形中央有一“。”点为CIE标准白色光源C,任何颜色都在色度图中占一确定的位置在Yxy表色系中,Y为物体的反射率,用%数表示,它对应于色三要素的明度,其值就等于三刺激值的Y值。色度座标值x、y对应于色三要素的色调和彩度。例如今有一颜色Q(见色度图中的标记),由C点过Q作一直线至光谱轨迹,在510nm处与光谱轨迹相交,那么Q颜色的主波长就是510nm,此处光谱轨迹所对应的色(绿色)就是Q的色调,Q离开C点接近光谱轨迹的程度则表明色的纯度。相当于彩度,Q愈靠近C愈不纯,彩度愈小,反之愈靠近光谱轨迹愈纯,彩度愈大。x、y色度座标值可由下式算得:

x=X/(X+Y+Z);y=Y/(X+Y+Z),其中X、Y、Z为三刺激值

在Yxy表色系的色度图中,虽然每一个点代表一确定的颜色,但对视觉来讲,当某一颜色的座标位置变化很小时,人眼仍认为它是同一颜色,而感觉不出它的变化,因此CIE1931色度图不是一个理想色度图,图上的色度空间在视觉上是不均匀的,因此直接依靠Yxy表色系无法正确比较两个色的色差。为了克服上述缺点,1976年CIE又推出两种均匀颜色空间,其中之一就是目前最常用的L*a*b*均匀颜色空间即L*a*b*表色系统。因此在测色中一般不直接使用Yxy表色系。


色差仪CIEYxy颜色空间与CIEXYZ颜色空间的关系:

由导出的x、y及Y参数可以定义一个新的色彩空间,称作CIExyY色彩空间,在实际使用中常用来指定颜色。相应的X、Z三色刺激值也可以通过x、y、Y三色刺激值的相关函数计算得出,如下式所示:

X、Z三色刺激值

如下图所示,XYZ空间色度图中的标定数字的曲线是光谱随波长增加的变化轨迹,波长的单位是纳米。横向和纵向坐标轴是曲线包围区域的投影轴,曲线区域中的不同位置代表着不同的颜色。

XYZ颜色空间

XYZ色度图的外侧弧形曲线表示所有可见光波长的轨迹,沿线标明的数字表示该位置处的可见光的波长,彩色区域的靠近中心位置是表示接近于太阳光的白色,此位置接近x=y=z=1/3的位置的电。图中很明确的可以看出红、绿、蓝三种颜色区域的位置,连接光谱曲线两端的直线成为紫色线。

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