色度坐標圖


圖中的顏色,包括了自然所能得到的顏色。這是個(ge) 二維平麵空間圖,由x-y直角標係統構成的平麵。為(wei) 了適應人們(men) 習(xi) 慣於(yu) 在平麵坐標係中討論變量關(guan) 係,而設計出來的。在設計出該圖的過程中,經過許多數學上的變換和演算。此圖的意義(yi) 和作用,可以總結成兩(liang) 句話:(1)表示顏色視覺的基本規律。(2)表示顏色混合與(yu) 分解的一般規律。
坐標係——x ,y直角坐標係
x——表示與(yu) 紅色有關(guan) 的相對量值。
y——表示與(yu) 綠色有關(guan) 的相對量值。
z——表示與(yu) 藍色有關(guan) 的相對量值。並且z=1-(x+y)
形狀與(yu) 外形輪廓線
形狀——舌形,有時候也稱“舌形曲線”圖。由舌形外圍曲線和底部直線包圍起來的閉合區域。舌形外圍曲線——是全部可見光單色光顏色軌跡線,每一點代表某個(ge) 波長單色光的顏色,波長從(cong) 390nm到760nm。在曲線的旁邊。標注了一些特征顏色點的對應波長。例如圖中510nm——520nm——530nm等。 底部直線——連接390nm點到760nm點構成的直線,此線稱為(wei) 紫紅線。
色彩
這是一個(ge) 彩色圖,區域內(nei) 的色彩,包括了一切物理上能實現的顏色。
應用價(jia) 值——顏色的定量表示
用(x,y)的坐標值來表示顏色。白色應該包含在“顏色”這個(ge) 概念範圍內(nei) 。
色度坐標圖幾個(ge) 特征點的意義(yi)
(1)E點—等能白光點的坐標點,E點是以三種基色光,以相同的刺激光能量混合而成的。但三者的光通量並不相等。E點的CCT=5400K。
(2)A點—CIE規定一種標準白光光源的色度坐標點 這是一種純鎢絲(si) 燈,色溫值CCT=2856。
(3)B點—CIE規定的一種標準光源坐標點 B點的CCT=4874K,代表直射日光。
(4)C點—CIE確認的一種標準日光光源坐標點(晝光) C點的CCT=6774K。
(5)D點—有時候也標為(wei) D光源稱為(wei) 典型日光,或重組日光;CCT=6500K。
三條特殊線
(1)黑體(ti) 色溫軌跡線:在舌形曲線的中部,跨過白色區,有一條向下彎的曲線,這就是黑體(ti) 色溫軌跡線。這條曲線表示黑體(ti) 在不同溫度下發光顏色的變化軌跡。色溫的變化範圍從(cong) 1000K到無窮大。但實際上常用的是1000K-1400K範圍。
(2)單色光軌跡線:即色度坐標圖中的舌形曲線,可見光的波長所對應顏色的軌跡線。曲線上的任意一點,表示一種光的波長,及其表現的顏色。
(3)紫紅線:連接舌形曲線兩(liang) 端的直線。表示紅色和紫色混合後顏色的軌跡稱為(wei) 紫紅線。
色度坐標分區
在舌形曲線所包圍的區域內(nei) ,被分成20個(ge) 顏色區域。在每個(ge) 區域內(nei) ,被認為(wei) 顏色基本相同,每個(ge) 顏色區都是一個(ge) 平均主波長,或者補色主波長,而且還有相應的英文名稱。它們(men) 的英文—中文名,對照如下:
1. Red—紅色2. Pink—粉紅色3. Reddis Orange—橙紅色4.Yellishpink—粉黃色5.Orange—橙色6.Orange-Yellow—橙黃色7.Yellow—黃色8.reenish Yellow—黃綠色9.Yellow Green—綠黃色10.Yellowish Green—淡黃綠色11.Green—綠色12.Bluish Green—淡藍綠色13、Greenish Blue—淡綠藍色14.Blue—藍色15.Purplish Blue—淡紫藍色16. Purple Violet—紫羅蘭(lan) 的紫色17.Reddish Purple—淡紅紫色18. Purplish Pink—淡紫粉紅色19. Purplish Red—紫紅20.中心區—白光區
光色的互補
若兩(liang) 種顏色的光,按一定比例混合後可得到白光,則這兩(liang) 中色光稱之為(wei) 互補。在色度坐標圖中,凡是穿過白色區的直線,都可以找到一對互補的顏色光。當然,穿過等能白光點E點的直線兩(liang) 端,也能找到一組互補的顏色光。 在色度坐標圖中,任意兩(liang) 點的光色,連接兩(liang) 點的直線,則這種光色混合的結果光色也總在這條直線上的某一點。假如該直線不穿過白色區,這兩(liang) 點的光色不能稱為(wei) 互補。
白光與(yu) 其他顏色光的混合—主波長和補色主波長
將白光和一種適當的光譜色混合,可配得所需要的任何顏色光。若所選擇的白光是E點等能白光。選擇任意一點C,連接CE並延長,交於(yu) 單色軌跡線上的,則C’單色光的波長,稱為(wei) C點光的主波長。主波長λ代表線上各點光譜色的主色調。若選擇FEN三角形內(nei) 的A點,連接EA,但不能向A的方向延長,而應將線向左上方延長,交於(yu) 單色軌跡線上的A’點,則A’點的波長,稱為(wei) A點的補色主波長。補色主波長,也是表示AA’線上各點顏色的主色調。
顏色深淺的定量表示法
顏色領域的色調,類似於(yu) 音樂(le) 中的間調。音樂(le) 中的一首曲子,有C調,F調等,色度學中則用主波長表示色調。音樂(le) 中的發音調有高音調,低音調。色度學中對應有顏色深淺。顏色的深淺是用興(xing) 奮純度Pe來表示的。(參照第11節中的圖)顯然,在線上,C’點的顏色更深,以後就逐漸變淡,到了E點就完全變成白色了。
顏色光的混合
利用x y色度坐標圖,可以用來表示任意兩(liang) 種顏色光的混色關(guan) 係。
是色度坐標上的兩(liang) 個(ge) 光譜色。要把兩(liang) 種光進行混合,隻要連接兩(liang) 個(ge) 點,即可得到直線,混色的結果顏色點也必然在該直線上的某個(ge) 點。
顏色的寬容度
在xy的色度坐標圖上,每一點都代表一種確定的顏色。任何一個(ge) 點和周圍相鄰點的顏色,應該是不相同的。但是點之間若靠得比較近,人的眼睛是不能分辨的。隻有當兩(liang) 點之間的距離足夠大,我們(men) 才能感覺到它們(men) 的差別。人眼感覺不出顏色變化的更大範圍,稱為(wei) 顏色寬容量。有人研究表明,在色度坐標圖上的不同位置,顏色的寬容量並不是相同。藍色區的寬容量更小,綠色區的寬容量更大。也就是說,色度圖的不同區域,相等的距離並不能代表視覺上的相等色度差。這是色度坐標圖的一種缺陷。
色度坐標計算
CIE1964標準色度係統樣品測量透射色三刺激值X10、Y10、Z10計算公式如下:
X10=100∑τ(λ)S(λ)x10(λ)△λ/∑S(λ)y10(λ)△λ
Y10=100∑τ(λ)S(λ)y10(λ)△λ/∑S(λ)y10(λ)△λ
Z10=100∑τ(λ)S(λ)z10(λ)△λ/∑S(λ)y10(λ)△λ
式中:X10、Y10、Z10——CIE1964標準色度係統三刺激值;
x10(λ)、y10(λ)、z10(λ)——CIE1964標準色度觀察者色匹配函數(GB/T3979給定);
S(λ)——CIE標準照明體(ti) D65的相對光譜功率分布(GB/T3979給定)
τ(λ)——樣品測量所得光譜透射比;
λ——波長,範圍為(wei) 380~790nm;
△λ——波長間隔,5nm。
求出樣品CIE1964標準色度係統測試三刺激值X10、Y10、Z10後,根據下列公司計算出樣品的色度坐標值L*、a*、b*;
L*=116(Y10/Yn)1/3-16, Y10/Yn>0.008856
a*=500【(X10/Xn)1/3-( Y10/Yn)1/3】, X10/Xn>0.008856
b*=200【(X10/Xn)1/3-(Z10/Zn)1/3】, Z10/Zn>0.008856
式中:L*、a*、b*——三維直角坐標係統的坐標值。
X10、Y10、Z10——根據樣品光譜透射數據計算所得樣品CIE1964標準色度係統三刺激值;
Xn、Yn、Zn——完全漫反射麵的三刺激值(10°視場標準照明體(ti) D65係統中Xn=94.81、Yn=100、Zn=107.32).
上述計算隻需利用Excel函數計算功能,設計好計算公式後,輸入待計算色度坐標值樣品的透射或反射光譜測量值後自動計算出色度坐標值。物體(ti) 光譜反射色度坐標的技術隻需用樣品測量所得反射比R(λ)替代上述公式中的樣品測量所得透射比T(λ)即可。



