在建立新的色度係統時,首先要選定作為基準的三原色。在選擇假想的(X)、(Y)、(Z)三原色時,主要從以下三個方麵進行考慮:
(1)為了避免如CIE1931 RGB係統中的F(入)、g(入)、b(x)光譜三刺激值和色品坐標那樣出現負值,就必須在(R)、(G)、(B)三原色之外選擇一組新的三原色,並且由此組成的三角形應能包圍整個光譜軌跡。這組三原色(X)、(Y)、(Z)中的(X)代表假想的紅色,(Y)代表假想的綠色,(Z)代表假想的藍色。
(2)在 CIE1931 RGB係統中的光譜軌跡560 ~700 nm是一條直線,在這條直線上的兩個顏色以不同的比例混合就能得到這兩種顏色之間的各種光譜顏色,所以新三原色的XY邊應選擇與這一直線重合。
(3)規定原色(X)和(Z)的亮度為零,所以XZ線稱為無亮度線。在無亮度線上的各點均僅代表色度,而原色(Y)則同時代表顏色的亮度和色度。
根據三原色匹配成等能白時其相對亮度的比例關係:
上述二元一次直線方程式(10)即為XZ無亮度線方程,這是組成以假想色(X)、(Y)、(Z)為三原色的色三角的第一條邊。選取XYZ色三角的第二條邊XY與光譜軌跡上700 nm 和560 nm兩點連成的直線重合。根據光譜色700 nm 和560nm在 RGB係統的色品坐標(r,g,b),可求出這一直線方程為
而這些假想的三原色在新的XYZ係統中的坐標(x,y,z)應該是:(X)(1,0,0);(Y)(0,1,0);(Z)(0,0,1)。
解出了三個原色坐標之後,還必須選擇一種參照白,以確定三刺激值的單位。XYZ係統是用相等數量的三原色刺激值匹配出等能白來規定各原色刺激值單位的,而等能白點在RGB係統色品圖中的坐標(r,g)為(0.333 3,0.333 3);同時,等能白點在新的XYZ係統中的坐標(x,y)也為(0.333 3,0.333 3)。
在分別確定了上述三原色和等能白點在RGB係統和XYZ係統中的坐標值之後,根據坐標係統轉換的數學方法,可以求得 XYZ係統和RGB係統三刺激值之間的轉換關係式為
由 CIE 推薦的 RGB係統三原色(R)、(G)、(B)的波長分別為700nm、546.1nm、435.8 nm,按照上述轉換關係式可以根據其在RGB係統中的坐標(r,g,b)計算出它們在XYZ係統中的色品坐標(x,y,z),如表1所示。
可見,采用轉換關係式(14)可計算出 CIE1931 RGB係統中各波長的光譜在 CIE1931 XYZ係統中相應的色品坐標,若將各波長譜線的坐標點連接起來,就形成了 CIE1931 XYZ係統色品圖,如圖4所示。
從CIE1931 RGB係統轉換而來的雙入)、y(入)、Z(入)三條曲線稱為“CIE1931 XYZ標準色度觀察者光譜三刺激值”,其對應的曲線如圖5所示,它們分別代表匹配各波長等能光譜刺激所需要的紅(X)、綠(Y)、藍(Z)三原色的量。圖中的ぶ入)、(入)、(入)曲線所包括的麵積分別用X、Y、Z來表示,其中由於y(入)曲線被設定為人眼的明視覺光譜光視效率V(入),所以Y值既代表顏色的色度,又代表顏色的亮度特性,而X和Z值隻代表顏色的色度特性。
CIE1931標準色度觀察者光譜三刺激值數據適用於20視場的中央視覺觀察條件,主要是中央窩錐體細胞起作用,也可用於1~40視場的国产无码91视频。對極小麵積顏色的觀察,此數據不再有效,對於大於40視場的觀察麵積,需要采用後麵介紹的10?視場CIE1964補充標準色度觀察者數據。CIE1931 XYZ標準色度係統是在廣泛的試驗基礎上得到的平均人眼顏色響應,是國際上国产无码91视频和表征的統一標準,是顏色計算和国产无码91视频儀器設計、製造的基本依據。