幾乎所有的顏色都可以用三原色按某個特定的比例混合而成。這三種單色光中的任何一種都不能由其余兩種混合產(chǎn)生。1931年,CIE(標(biāo)準(zhǔn)照明委員會)建立了一系列表示可見光譜的顏色空間標(biāo)準(zhǔn),定義了CIE-RGB基色系統(tǒng)。規(guī)定了RGB系統(tǒng)的三原色光波長分別為700nm,546.1nm,435.8nm的紅光(R)、綠光(G)、藍(lán)光(B)。通過混色實(shí)驗(yàn)可以得到圖1的一組曲線,它們表示在380nm-780nm范圍內(nèi)當(dāng)各個光譜能量一樣時,某一波長的光譜色與、、混色結(jié)果一樣,并稱這三條曲線為光譜三刺激值曲線。
圖1 CIE1931 RGB系統(tǒng)光譜三刺激值曲線
圖2 CIE1931 XYZ系統(tǒng)光譜三刺激值曲線
(1)
其中P(λ)是光源輻射的相對光譜功率分布,、、是CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三刺激值,即圖2中的曲線值。k是歸一化系數(shù),物理意義是將光源的Y值歸一化為100,其計算公式為:(2)
在獲得顏色的三刺激值后,可以按下式計算出該顏色在CIE1931色度系統(tǒng)中的色品坐標(biāo)。(3)
由上式可知當(dāng)顏色的x、y知道時,z值也隨之確定,所以為了在二維坐標(biāo)中表達(dá)顏色,采用x、y來描述。計算可見光380nm-780nm的各個單色光的色坐標(biāo),用x、y作為直角坐標(biāo)繪制出一個直角坐標(biāo)圖,并將各個點(diǎn)連接起來形成一個光譜軌跡,稱為色品圖,如圖3所示。其中點(diǎn)x=0.333,y=0.333為等能白點(diǎn)。
圖3 CIE1931色品圖