光度學(xué)與色度學(xué)：CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)(三)

2011-01-25

                                                 光度學(xué)與色度學(xué)：CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)(二)
5、表示顏色特征的兩個(gè)量——主波長(zhǎng)和顏色純度

（1）主波長(zhǎng)和補(bǔ)色波長(zhǎng)

顏色的主波長(zhǎng)是以一定比例與參考白光相混合匹配出該顏色的光譜色的波長(zhǎng)，常以表示之。顏色的主波長(zhǎng)與色調(diào)大致相對(duì)應(yīng)，在不同明度下色調(diào)相同的顏色有稍有不同的主波長(zhǎng)。

顏色的主波長(zhǎng)可從色品圖上求得。在色品圖上找到所考慮顏色的色品點(diǎn)(M)和參考白光，例如E光源的色品點(diǎn)(E)。連接(E)和(M)，并延長(zhǎng)與光譜色色品軌跡相交，交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)即為

顏色(M)的主波長(zhǎng)。由圖可知顏色(M)的主波長(zhǎng)。

并不是所有顏色都有主波長(zhǎng)，光譜色色品軌跡的開口兩端點(diǎn)和參考白光色品點(diǎn)(E)所構(gòu)成的三角形內(nèi)各點(diǎn)所表示的顏色都沒有主波長(zhǎng)，因?yàn)閰⒖及坠馍伏c(diǎn)(E)和其中任何一點(diǎn)的連線延

長(zhǎng)均不能和光譜色色品軌跡相交，例如圖中的任意點(diǎn)（N）。但是把向反方向延長(zhǎng)，則可和光譜色色品軌跡相交于(P)點(diǎn)。點(diǎn)(P)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)不是顏色(N)的主波長(zhǎng)，而是顏色(N)補(bǔ)色的

主波長(zhǎng)，稱之為顏色(N)的補(bǔ)色波長(zhǎng)。為了和主波長(zhǎng)相區(qū)別，補(bǔ)色波長(zhǎng)前加“一”號(hào)，或在波長(zhǎng)后加“C”表示。例如顏色(N)的補(bǔ)色波長(zhǎng)表示為米，或者米C。

有主波長(zhǎng)的顏色也可以有補(bǔ)色波長(zhǎng)

（2）顏色純度

顏色純度表示顏色接近主波長(zhǎng)光譜色的程度。顏色純度有兩種表示方法：

①刺激純度一種顏色可以被看成是一種光譜色與參考白光以一定比例的混合色，其中光譜色的三刺激值總和與混合色三刺激值總和的比值Pe就能表示顏色接近光譜色的程度，定義Pe為

顏色的刺激純度

式中，、、和為顏色(M) 所包含的主波長(zhǎng)光譜色的三刺激值；X、 Y 和Z為顏色(M) 的三刺激值。假定顏色中所包含的參考白光的三刺激值為X0、Y0、Z0，根據(jù)顏色相加原理，有

式中，為顏色(M)所包含的主波長(zhǎng)光譜色三刺激值的總和；為參考白光三刺激值的總和。

經(jīng)比例變換，有

這就是根據(jù)顏色、主波長(zhǎng)光譜色和參考白光色品坐標(biāo)求刺激純度的計(jì)算公式。

②亮度純度顏色的純度也可用該顏色所包含的光譜色的光亮度與該顏色的總光亮度比值來(lái)表示，稱做亮度純度，以表示之。由前面的討論知，顏色的Y 刺激值與顏色的亮度成正比，故

有。

式中，為顏色中光譜色的亮度因數(shù)；Y為該顏色的亮度因數(shù)。前已定義顏色的刺激純度為

表示了刺激純度pe和亮度純度pc之間的關(guān)系。顏色純度和顏色飽和度大致對(duì)應(yīng)。說(shuō)大致對(duì)應(yīng)是因?yàn)樵谏穲D不同部位上顏色純度相同時(shí)飽和度可能稍有差異。

二、CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)

前述的1931CIE-RGB標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)和1931CIE-XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)都是從萊特和吉爾德2°視場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)換算求得的，因此它們只適用小視場(chǎng)（w<4°）情況下的顏色標(biāo)定。

為了適應(yīng)大視場(chǎng)情況下顏色的測(cè)量和標(biāo)定，CIE在1964年公布了CIE 1964補(bǔ)充色度學(xué)。