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什么是三刺激值?CIE三刺激值XYZ是什么?

瀏覽次數(shù):4717 更新日期:2023-04-27

摘要:

什么是三刺激值?三刺激值tristimulusvalues是引起人體視網(wǎng)膜對某種顏色感覺的三種原色的刺激程度之量的表示,三刺激值是指用三種標(biāo)準(zhǔn)光源,在標(biāo)準(zhǔn)觀察者的視場下,測量得到的一種顏色的三個數(shù)值,表示該顏色對三種光源的反射或透射程度。這三個值通常用X、Y、Z表示,也稱為XYZ三刺激值。CIE三刺....

什么是三刺激值?

三刺激值tristimulus values是引起人體視網(wǎng)膜對某種顏色感覺的三種原色的刺激程度之量的表示,三刺激值是指用三種標(biāo)準(zhǔn)光源,在標(biāo)準(zhǔn)觀察者的視場下,測量得到的一種顏色的三個數(shù)值,表示該顏色對三種光源的反射或透射程度。這三個值通常用X、Y、Z表示,也稱為XYZ三刺激值。

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CIE三刺激值XYZ是什么?

CIE三刺激值XYZ是國際照明委員會(CIE)所制定的一種顏色空間,用來描述人眼對任何光譜色的顏色感覺。它是通過對三個標(biāo)準(zhǔn)單色光(紅光、綠光和藍(lán)光)與一種觀察者的視覺響應(yīng)進(jìn)行測量和加權(quán)計算得到的。這三個標(biāo)準(zhǔn)單色光可以通過光度學(xué)方法精確測定。


CIE三刺激值通過XYZ三個參數(shù)來表示顏色,X、Y、Z分別表示色彩空間的三個軸,分別對應(yīng)于光的三種基本感光色紅、綠、藍(lán)。其中,X軸代表紅光的強(qiáng)度,Y軸代表綠光的強(qiáng)度,Z軸代表藍(lán)光的強(qiáng)度。由此可以理解,任何一種顏色都可以用它在這三個方向上的比例來表示。


CIE三刺激值XYZ 可以作為任何顏色空間中的一個基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),因為它是與人眼感知和場景光源環(huán)境無關(guān)的。它可以被用于配色和顏色匹配的應(yīng)用,還可以通過CIE的配色公式將其轉(zhuǎn)換為其他標(biāo)準(zhǔn)顏色空間,如RGB、HSV、LAB等。


色差儀三刺激值是怎么計算的?

三刺激值是我們使用色差儀過程中,經(jīng)常會提到的一個詞,這主要是因為儀器就是模擬人眼進(jìn)行觀察的原理。很多人不太清楚什么是三刺激值,以及色差儀三刺激值是怎么計算的。其實這個詞語與人眼觀察顏色的原理有很大關(guān)系,國際標(biāo)準(zhǔn)委員會推薦的三刺激值系統(tǒng)表色法,就是為了讓我們更好的對顏色進(jìn)行評價。

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三刺激值表色法是什么?


為了讓儀器能夠模擬人眼觀察到的物體顏色,并且做出準(zhǔn)確的測量結(jié)果,1931年國際照明委員會CIE制定了三刺激值X、Y、Z系統(tǒng)表色法,也稱人們稱為CIE-XYZ表色系,這是基于心理、物理色而建立起來的表色系或混色系,是受心理因素的影響,即形成心理顏色視覺感受。這種表色法是測色學(xué)上,用實體的數(shù)值來度量和表達(dá)色澤的一種最科學(xué)和最精確的顏色表示方法,它使全世界在顏色的測量上有了統(tǒng)一的方法。所以用三刺激值X、Y、Z系統(tǒng)表色,是一種非常普遍顏色測量的方法,油漆顏色測量在儀器的測色和配色中應(yīng)用更為廣泛。

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三刺激值為什么與顏色密切相關(guān),其計算公式是什么?

光源


視覺感官上的顏色形成需要滿足三個條件是:光源、物體、人眼,三刺激值就是模擬人眼觀察顏色的過程,涉及照明標(biāo)準(zhǔn)光源、相對光譜功率分布S(λ)、物體表面光譜反射率ρ(λ)和標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值


。標(biāo)準(zhǔn)光源的相對光譜功率分布與物體表面光譜反射率的乘積,是進(jìn)入人眼的光譜能量,它們將對人眼紅、綠、藍(lán)三種錐體細(xì)胞產(chǎn)生刺激,所以常把這個乘積叫做顏色刺激函數(shù),即:

顏色刺激函數(shù)=照明光源的相對光譜功率分布×物體表面光譜反射率=S(λ)×ρ(λ)

例如一波長的顏色視覺,是該波長的刺激函數(shù)與該波長的光譜刺激值的乘積,即:
單波長紅刺激值=顏色刺激函數(shù)×標(biāo)準(zhǔn)觀察者紅色光譜刺激值;
單波長綠刺激值=顏色刺激函數(shù)×標(biāo)準(zhǔn)觀察者綠色光譜刺激值;
單波長藍(lán)刺激值=顏色刺激函數(shù)×標(biāo)準(zhǔn)觀察者藍(lán)色光譜刺激值;
物體色總的顏色感覺就是所有波長顏色感覺的總和,即:
紅刺激值=各單波長紅刺激值之和;
綠刺激值=各單波長綠刺激值之和;
藍(lán)刺激值=各單波長藍(lán)刺激值之和。

因此物體顏色的三刺激值的完整計算式如下:


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采用三刺激值法來獲得顏色的測量值,是色差儀儀器測量使用的基礎(chǔ),也是能夠獲得人們使用認(rèn)可的一個標(biāo)準(zhǔn)方式。使用色差儀測量顏色及其色差,是一種準(zhǔn)確且迅速的過程,能夠彌補(bǔ)人眼觀察色差的不足,是用戶產(chǎn)品色差檢測以及顏色配方調(diào)配的重要輔助儀器。雖然,三刺激值測量法并不是唯一獲得顏色測量數(shù)值的方法,但是由于其應(yīng)用較早,所以被人們廣泛熟知。