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顏色基礎(chǔ)知識(shí)——CIE 1931色度坐標(biāo)

  • 發(fā)布日期:2015-04-14      瀏覽次數(shù):4940
      • 1.  意義

         
            圖中的顏色,包括了自然所能得到的顏色。這是個(gè)二維平面空間圖,由x-y直角標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)成的平面。為了適應(yīng)人們習(xí)慣于在平面坐標(biāo)系中討論變量關(guān)系,而設(shè)計(jì)出來的。在設(shè)計(jì)出該圖的過程中,經(jīng)過許多數(shù)學(xué)上的變換和演算。此圖的意義和作用,可以總結(jié)成兩句話:(1)表示顏色視覺的基本規(guī)律。(2)表示顏色混合與分解的一般規(guī)律。
        2.  坐標(biāo)系——,y直角坐標(biāo)系
            x——表示與紅色有關(guān)的相對(duì)量值。
            y——表示與綠色有關(guān)的相對(duì)量值。
            z——表示與藍(lán)色有關(guān)的相對(duì)量值。并且z=1-(x+y)
        3.  形狀與外形輪廓線
            形狀——舌形,有時(shí)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(qū)域。舌形外圍曲線——是全部可見光單色光顏色軌跡線,每一點(diǎn)代表某個(gè)波長(zhǎng)單色光的顏色,波長(zhǎng)從390nm到760nm。在曲線的旁邊。標(biāo)注了一些特征顏色點(diǎn)的對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)。例如圖中510nm——520nm——530nm等。  底部直線——連接390nm點(diǎn)到760nm點(diǎn)構(gòu)成的直線,此線稱為紫紅線。
        4.  色彩
            這是一個(gè)彩色圖,區(qū)域內(nèi)的色彩,包括了一切物理上能實(shí)現(xiàn)的顏色。很遺憾的是,很難得真正標(biāo)準(zhǔn)的這種資料,經(jīng)常由于轉(zhuǎn)印而失真。
        5.  應(yīng)用價(jià)值——顏色的定量表示
            用(x,y)的坐標(biāo)值來表示顏色。白色應(yīng)該包含在“顏色"這個(gè)概念范圍內(nèi)。
        6.  若干個(gè)特征點(diǎn)的意義
            (1)E點(diǎn)—等能白光點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)
        E點(diǎn)是以三種基色光,以相同的刺激光能量混合而成的。但三者的光通量并不相等。E點(diǎn)的CCT=5400K。
            (2)A點(diǎn)—CIE規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)白光光源的色度坐標(biāo)點(diǎn)   這是一種純鎢絲燈,色溫值CCT=2856。
            (3)B點(diǎn)—CIE規(guī)定的一種標(biāo)準(zhǔn)光源坐標(biāo)點(diǎn)   B點(diǎn)的CCT=4874K,代表直射日光。
            (4)C點(diǎn)—CIE確認(rèn)的一種標(biāo)準(zhǔn)日光光源坐標(biāo)點(diǎn)(晝光)  C點(diǎn)的CCT=6774K。
            (5)D點(diǎn)—有時(shí)候也標(biāo)為   D光源稱為典型日光,或重組日光;CCT=6500K。  
        7.  三條特殊線
            (1)黑體色溫軌跡線:在舌形曲線的中部,跨過白色區(qū),有一條向下彎的曲線,這就是黑體色溫軌跡線。這條曲線表示黑體在不同溫度下發(fā)光顏色的變化軌跡。色溫的變化范圍從1000K到無(wú)窮大。但實(shí)際上常用的是1000K-1400K范圍。
            (2)單色光軌跡線:即色度坐標(biāo)圖中的舌形曲線,可見光的波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)顏色的軌跡線。曲線上的任意一點(diǎn),表示一種光的波長(zhǎng),及其表現(xiàn)的顏色。
            (3)紫紅線:連接舌形曲線兩端的直線。表示紅色和紫色混合后顏色的軌跡。稱為紫紅線
        8.  20個(gè)特定顏色區(qū)  
            在舌形曲線所包圍的區(qū)域內(nèi),被分成20個(gè)顏色區(qū)域。在每個(gè)區(qū)域內(nèi),被認(rèn)為顏色基本相同,每個(gè)顏色區(qū)都是一個(gè)平均主波長(zhǎng),或者補(bǔ)色主波長(zhǎng),而且還有相應(yīng)的英文名稱。它們的英文—中文名,對(duì)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(lán)綠色13、Greenish Blue—淡綠藍(lán)色14.Blue—藍(lán)色15.Purplish Blue—淡紫藍(lán)色16. Purple Violet—紫羅蘭的紫色17.Reddish Purple—淡紅紫色18. Purplish Pink—淡紫粉紅色19. Purplish Red—紫紅20.中心區(qū)—白光區(qū)
        9.  光色的互補(bǔ)
            若兩種顏色的光,按一定比例混合后可得到白光,則這兩中色光稱之為互補(bǔ)。在色度坐標(biāo)圖中,凡是穿過白色區(qū)的直線,都可以找到一對(duì)互補(bǔ)的顏色光。當(dāng)然,穿過等能白光點(diǎn)E點(diǎn)的直線兩端,也能找到一組互補(bǔ)的顏色光。  在色度坐標(biāo)圖中,任意兩點(diǎn)的光色,連接兩點(diǎn)的直線,則這種光色混合的結(jié)果光色也總在這條直線上的某一點(diǎn)。假如該直線不穿過白色區(qū),這兩點(diǎn)的光色不能稱為互補(bǔ)。
        10.  白光與其他顏色光的混合—主波長(zhǎng)和補(bǔ)色主波長(zhǎng)
            將白光和一種適當(dāng)?shù)墓庾V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(diǎn)等能白光。選擇任意一點(diǎn)C,連接CE并延長(zhǎng),交于單色軌跡線上的,則C’單色光的波長(zhǎng),稱為C點(diǎn)光的主波長(zhǎng)。主波長(zhǎng)λ代表線上各點(diǎn)光譜色的主色調(diào)。若選擇FEN三角形內(nèi)的A點(diǎn),連接EA,但不能向A的方向延長(zhǎng),而應(yīng)將線向左上方延長(zhǎng),交于單色軌跡線上的A’點(diǎn),則A’點(diǎn)的波長(zhǎng),稱為A點(diǎn)的補(bǔ)色主波長(zhǎng)。補(bǔ)色主波長(zhǎng),也是表示AA’線上各點(diǎn)顏色的主色調(diào)。
        11.  顏色深淺的定量表示法  
            顏色領(lǐng)域的色調(diào),類似于音樂中的間調(diào)。音樂中的一首曲子,有C調(diào),F(xiàn)調(diào)等,色度學(xué)中則用主波長(zhǎng)表示色調(diào)。音樂中的發(fā)音調(diào)有高音調(diào),低音調(diào)。色度學(xué)中對(duì)應(yīng)有顏色深淺。顏色的深淺是用興奮純度Pe來表示的。(參照第11節(jié)中的圖)顯然,在線上,C’點(diǎn)的顏色zui深,以后就逐漸變淡,到了E點(diǎn)就*變成白色了。
        12.  顏色光的混合
            利用x y色度坐標(biāo)圖,可以用來表示任意兩種顏色光的混色關(guān)系。
        是色度坐標(biāo)上的兩個(gè)光譜色。要把兩種光進(jìn)行混合,只要連接兩個(gè)點(diǎn),即可得到直線,混色的結(jié)果顏色點(diǎn)也必然在該直線上的某個(gè)點(diǎn)。
        13.  顏色的寬容度
            在xy的色度坐標(biāo)圖上,每一點(diǎn)都代表一種確定的顏色。任何一個(gè)點(diǎn)和周圍相鄰點(diǎn)的顏色,應(yīng)該是不相同的。但是點(diǎn)之間若靠得比較近,人的眼睛是不能分辨的。只有當(dāng)兩點(diǎn)之間的距離足夠大,我們才能感覺到它們的差別。人眼感覺不出顏色變化的zui大范圍,稱為顏色寬容量。有人研究表明,在色度坐標(biāo)圖上的不同位置,顏色的寬容量并不是相同。藍(lán)色區(qū)的寬容量zui小,綠色區(qū)的寬容量zui大。也就是說,色度圖的不同區(qū)域,相等的距離并不能代表視覺上的相等色度差。這是色度坐標(biāo)圖的一種缺陷。