颜色基础知识——CIE 1931色度坐标

2014-10-13 10:29浏览数:1376
文章附图
  • 1.   意义


       图中的颜色,包括了自然所能得到的颜色。这是个二维平面空间图,由x-y直角标系统构成的平面。为了适应人们习惯于在平面坐标系中讨论变量关系,而设计出来的。在设计出该图的过程中,经过许多数学上的变换和演算。此图的意义和作用,可以总结成两句话:(1)表示颜色视觉的基本规律。(2)表示颜色混合与分解的一般规律。
    2.   坐标系——x y直角坐标系
        x——表示与红色有关的相对量值。
        y——表示与绿色有关的相对量值。
        z——表示与蓝色有关的相对量值。并且z=1-(x+y)
    3.   形状与外形轮廓线
       形状——舌形,有时候也称“舌形曲线”图。由舌形外围曲线和底部直线包围起来的闭合区域。舌形外围曲线——是全部可见光单色光颜色轨迹线,每一点代表某个波长单色光的颜色,波长从390nm到760nm。在曲线的旁边。标注了一些特征颜色点的对应波长。例如图中510nm——520nm——530nm等。   底部直线——连接390nm点到760nm点构成的直线,此线称为紫红线。
    4.   色彩
       这是一个彩色图,区域内的色彩,包括了一切物理上能实现的颜色。很遗憾的是,很难得真正标准的这种资料,经常由于转印而失真。
    5.   应用价值——颜色的定量表示
       用(x,y)的坐标值来表示颜色。白色应该包含在“颜色”这个概念范围内。
    6.   若干个特征点的意义
       (1)E点—等能白光点的坐标点
    E点是以三种基色光,以相同的刺激光能量混合而成的。但三者的光通量并不相等。E点的CCT=5400K。
       (2)A点—CIE规定一种标准白光光源的色度坐标点   这是一种纯钨丝灯,色温值CCT=2856。
       (3)B点—CIE规定的一种标准光源坐标点   B点的CCT=4874K,代表直射日光。
       (4)C点—CIE确认的一种标准日光光源坐标点(昼光)   C点的CCT=6774K。
       (5)D点—有时候也标为   D光源称为典型日光,或重组日光;CCT=6500K。   
    7.   三条特殊线
       (1)黑体色温轨迹线:在舌形曲线的中部,跨过白色区,有一条向下弯的曲线,这就是黑体色温轨迹线。这条曲线表示黑体在不同温度下发光颜色的变化轨迹。色温的变化范围从1000K到无穷大。但实际上常用的是1000K-1400K范围。
       (2)单色光轨迹线:即色度坐标图中的舌形曲线,可见光的波长所对应颜色的轨迹线。曲线上的任意一点,表示一种光的波长,及其表现的颜色。
       (3)紫红线:连接舌形曲线两端的直线。表示红色和紫色混合后颜色的轨迹。称为紫红线
    8.   20个特定颜色区   
       在舌形曲线所包围的区域内,被分成20个颜色区域。在每个区域内,被认为颜色基本相同,每个颜色区都是一个平均主波长,或者补色主波长,而且还有相应的英文名称。它们的英文—中文名,对照如下:
       1. Red—红色2. Pink—粉红色3. Reddis Orange—橙红色4.Yellishpink—粉黄色5.Orange—橙色6.Orange-Yellow—橙黄色7.Yellow—黄色8.reenish Yellow—黄绿色9.Yellow Green—绿黄色10.Yellowish Green—淡黄绿色11.Green—绿色12.Bluish Green—淡蓝绿色13、Greenish Blue—淡绿蓝色14.Blue—蓝色15.Purplish Blue—淡紫蓝色16. Purple Violet—紫罗兰的紫色17.Reddish Purple—淡红紫色18. Purplish Pink—淡紫粉红色19. Purplish Red—紫红20.中心区—白光区
    9.   光色的互补
       若两种颜色的光,按一定比例混合后可得到白光,则这两中色光称之为互补。在色度坐标图中,凡是穿过白色区的直线,都可以找到一对互补的颜色光。当然,穿过等能白光点E点的直线两端,也能找到一组互补的颜色光。   在色度坐标图中,任意两点的光色,连接两点的直线,则这种光色混合的结果光色也总在这条直线上的某一点。假如该直线不穿过白色区,这两点的光色不能称为互补。
    10.   白光与其他颜色光的混合—主波长和补色主波长
       将白光和一种适当的光谱色混合,可配得所需要的任何颜色光。若所选择的白光是E点等能白光。选择任意一点C,连接CE并延长,交于单色轨迹线上的,则C’单色光的波长,称为C点光的主波长。主波长λ代表线上各点光谱色的主色调。若选择FEN三角形内的A点,连接EA,但不能向A的方向延长,而应将线向左上方延长,交于单色轨迹线上的A’点,则A’点的波长,称为A点的补色主波长。补色主波长,也是表示AA’线上各点颜色的主色调。
    11.   颜色深浅的定量表示法   
       颜色领域的色调,类似于音乐中的间调。音乐中的一首曲子,有C调,F调等,色度学中则用主波长表示色调。音乐中的发音调有高音调,低音调。色度学中对应有颜色深浅。颜色的深浅是用兴奋纯度Pe来表示的。(参照第11节中的图)显然,在线上,C’点的颜色最深,以后就逐渐变淡,到了E点就完全变成白色了。
    12.   颜色光的混合
       利用x y色度坐标图,可以用来表示任意两种颜色光的混色关系。
    是色度坐标上的两个光谱色。要把两种光进行混合,只要连接两个点,即可得到直线,混色的结果颜色点也必然在该直线上的某个点。
    13.   颜色的宽容度
       在xy的色度坐标图上,每一点都代表一种确定的颜色。任何一个点和周围相邻点的颜色,应该是不相同的。但是点之间若靠得比较近,人的眼睛是不能分辨的。只有当两点之间的距离足够大,我们才能感觉到它们的差别。人眼感觉不出颜色变化的最大范围,称为颜色宽容量。有人研究表明,在色度坐标图上的不同位置,颜色的宽容量并不是相同。蓝色区的宽容小,绿色区的宽容量大。也就是说,色度图的不同区域,相等的距离并不能代表视觉上的相等色度差。这是色度坐标图的一种缺陷。



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