麦克亚当色区图讲解

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色容差培训资料

能源之星(ANSI)色容差色区标准
以下是Philips色区，蓝线内区域为色容差≤5SDCM.橙色区域为色容差≤3SDCM.
标准点 X
Y
6500K 0.3123 0.3282
5700K 0.3287 0.3417
5000K 0.3447 0.3553
4500K 0.3611 0.3658
4000K 0.3818 0.3797
色容差５入BIN率 99.47% 色容差3 入BIN率 91.81% 27W-1 入BIN率 91.3% 27W-2 入BIN率 6.7% 备注：多余的部分在中线上
备注：≤５SDCM色区划分成两色区，分别为 xxx-1和xxx-2.
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5700K 0.3287 0.3417
5000K 0.3447 0.3553
4500K 0.3611 0.3658
4000K 0.3818 0.3797
3500K 0.4073 0.3917
3000K 0.4338 0.4030
2700K 0.4578 0.4101
划分说明：以各色温区色容差≤5SDCM区域外框为界，以Ｙ值平分色区。
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能源之星(ANSI)色容差色区标准
能源之星ANSI C78.378,下图红线内区域为色容差≤4SDCM.蓝色区域为色容差≤3SDCM. 以下是CREE色区。代表厂家： CREE, PHILIPS, OSRAM等
标准点 X
Y
6500K 0.3123 0.3282
X 0.313 0.346 0.380 0.409 0.440 0.463
Y 0.337 0.359 0.380 0.394 0.403 0.420

辐射度、光度与色度及其测量第5章

5.1 颜色的基本术语 ............................................................................................................................ห้องสมุดไป่ตู้................. 92 5.2 颜色匹配.......................................................................................................................................................... 93
5.6.2 均匀明度标尺 ........................................................................................................................................ 110 5.6.3 均匀色品标尺－CIE 1960 UCS均匀色品图......................................................................................... 110 5.6.4 CIE 1964 均匀色空间及色差公式............................................................................................................ 112 5.6.5 CIE 1976 均匀色空间及色差公式 ......................................................................................................... 113

CIE标准色度学系统介绍

CIE标准色度学系统介绍所谓1931CIE-XYZ系统，就是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将CIE-RGB系统中的光谱三刺激值与色度坐标r、g、b均变为正值。

（一）、CIE-RGB系统与CIE-XYZ系统的转换关系选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。

它们在图5-27中的色度坐标分别为：从图5-27中能够看到由XYZ形成的虚线三角形将整个光谱轨迹包含在内。

因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

在XYZ系统中所得到的光谱三刺激值、、、与色度坐标x、y、z将完全变成正值。

经数学变换，两组颜色空间的三刺激值有下列关系：X=0.490R+0.310G+0.200BY=0.177R+0.812G+0.011B …………………………（5-8）Z= 0.010G+0.990B两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为：x=（0.490r+0.310g+0.200b）/（0.667r+1.132g+1.200b）y=（0.117r+0.812g+0.010b）/（0.667r+1.132g+1.200b）………………(5-9)z=（0.000r+0.010g+0.990b）/（0.667r+1.132g+1.200b）这就是我们通常用来进行变换的关系式，因此，只要明白某一颜色的色度坐标r、g、b，即能够求出它们在新设想的三原色XYZ颜色空间的的色度坐标x、y、z。

通过式（5-9）的变换，对光谱色或者一切自然界的色彩而言，变换后的色度坐标均为正值，而且等能白光的色度坐标仍然是（0.33，0.33），没有改变。

表5-3是由CIE-RGB系统按表5-2中的数据，由式（5-9）计算的结果。

从表5-3中能够看到所有光谱色度坐标x(l)，y(l)，z(l)的数值均为正值。

（毫微米）x y z3800.17410.00500.82090.001450.00000.0065 3850.17400.00500.82100.00220.00010.0105 3900.17380.00490.82130.00420.00010.0201 3950.17360.00490.82150.00760.00020.0362 4000.17330.00480.82190.01430.00040.0679 4050.17300.00480.82220.02320.00060.1102 4100.17260.00480.82260.04350.00120.2074 4150.17210.00480.82310.07760.00220.3713 4200.17140.00510.82350.13440.00400.6456 4250.17030.00580.82390.21480.0073 1.0391 4300.16890.00690.82420.28390.0116 1.3856 4350.16690.00860.82450.32850.0168 1.6230 4400.16440.01090.82470.34830.0230 1.7471 4450.16110.01380.82510.34810.0298 1.7826 4500.15660.01770.82570.33620.0380 1.7721 4550.15100.02270.82630.31870.0480 1.7441 4600.14400.02970.82630.29080.0600 1.6692 4650.13550.03990.82460.25110.0739 1.5281 4700.12410.05780.81810.19540.0910 1.2876 4750.10960.08680.80360.14210.1126 1.0419 4800.09130.13270.77600.09560.13900.8130 4850.06870.20070.73060.05800.16930.6162 4900.04540.29500.65960.03200.20800.4652 4950.02350.41270.56380.01470.25860.3533 5000.00820.53840.45340.00490.32300.2720 5050.00390.65480.34130.00240.40730.2123 5100.01390.75020.23590.00930.50300.1582 5150.03890.81200.14910.02910.60820.1117 5200.07430.83380.09190.06330.71000.07826750.73270.26730.00000.06360.02320.0000 6800.73340.26660.00000.04680.01700.0000 6850.73400.26600.00000.03290.01190.0000 6900.73440.26560.00000.02270.00820.0000 6950.73460.26540.00000.01580.00570.0000 7000.73470.26530.00000.01140.00410.0000 7050.73470.26530.00000.00810.00290.0000 7100.73470.26530.00000.00580.00210.0000 7150.73470.26530.00000.00410.00150.0000 7200.73470.26530.00000.00290.00100.0000 7250.73470.26530.00000.00200.00070.0000 7300.73470.26530.00000.00140.00050.0000 7350.73470.26530.00000.00100.00040.0000 7400.73470.26530.00000.00070.00020.0000 7450.73470.26530.00000.00050.00020.0000 7500.73470.26530.00000.00030.00010.0000 7550.73470.26530.00000.00020.00010.0000 7600.73470.26530.00000.00020.00010.0000 7650.73470.26530.00000.00010.00000.0000 7700.73470.26530.00000.00010.00000.0000 7750.73470.26530.00000.00010.00000.00007800.73470.26530.00000.00000.00000.0000按5毫微米间隔求与：=21.3714；=21.3711；=21.3715为了使用方便，图5-27中的XYZ三角形，经转换变为直角三角形（图5-28），其色度坐标为x、y。

颜色的度量

颜色的度量─CIE1931色度图波长决定的色别，如700nm光的色调是红色，579nm光的色调是黄色，510nm光的色调是绿色等等；饱和度就是纯度，没有混入白色的窄带单色，在视觉上就是高饱和度的颜色。

光谱所有的光都是最纯的颜色光，加入白色越多，混合后的颜色就越不纯，看起来也就越不饱和。

国际照明委员会（CIE）1931年制定了一个色度图，用组成某一颜色的三基色比例来规定这一颜色，即用三种基色相加的比例来表示某一颜色，并可写成方程式：(C)=G(R)+G(G)+B(B)式中，（C）代表某一种颜色，（R）、（G）、（B）是红、绿、蓝三基色，R、G、B是每种颜色的比例系数，它们的和等于1，即R＋G＋B＝1，“C”是指匹配即在视觉上颜色相同，如某一蓝绿色可以表达为：(C)=0.06(R)+0.31(G)+0.63(B)如果是二基色混合，则在三个系数中有一个为零；如匹配白色，则R、G、B应相等。

任何颜色都用匹配该颜色的三基色的比例加以规定，因此每一颜色都在色度图中占有确定的位置。

色度图中：X轴色度坐标相当于红基色的比例；Y轴色度坐标相当于绿基色的比例。

图中没有Z轴色度坐标（即蓝基色所占的比例），因为比例系数X＋Y＋Z＝1，Z的坐标值可以推算出来，即1一（X ＋Y）＝Z。

国际照委会制定的CIE1931色度图如附图31。

色度图中的弧形曲线上的各点是光谱上的各种颜色即光谱轨迹，是光谱各种颜色的色度坐标。

红色波段在图的右下部，绿色波段在左上角，蓝紫色波段在图的左下部。

图下方的直线部分，即连接400nm和700nm的直线，是光谱上所没有的、由紫到红的系列。

靠近图中心的C是白色，相当于中午阳光的光色，其色度坐标为X＝0．3101，Y ＝0．3162。

设色度图上有一颜色S，由C通过S画一直线至光谱轨迹O点（590nm），S颜色的主波长即为590nm，此处光谱的颜色即S的色调（橙色）。

某一颜色离开C点至光谱轨迹的距离表明它的色纯度，即饱和度。

照明人都应该懂得两个很重要的参数

照明人都应该懂得两个很重要的参数2014-04-20未来光国辰光作为专业的照明人或者立意于成为一个专业的照明人，都应了解麦克亚当椭圆与色容差这两个关于颜色一致性的重要参数。

如果你还没有了解，没关系，作业专业的LED照明技术支持服务商国辰光，给你详细讲解。

麦克亚当椭圆我们先来讲解麦克亚当椭圆，英文是MacAdam’sellipse，它是指在色度图上一些不规则的椭圆。

如下图：图1：色度图上画出的麦克亚当椭圆那这些椭圆又是怎么定义的呢？我们知道人眼分辨颜色变化的能力是有限的，当色度图上两点之间的距离较近时，虽然它们颜色有差异，但我们并不能分辨出来，这时我们认为它们的颜色是一样的。

只有当两个点之间有足够的距离时，人眼才能够完全区分它们颜色的差异。

人眼刚刚能觉察出颜色差异所对应的色度差称为刚辨差JND(JustNoticeable Difference)。

通过实验表明：在CIE色度图上，不同位置或者同一位置的不同方向，人眼的刚辨差是不相同的。

1942年美国科学家麦克亚当(Macadam)利用这个原理对25种颜色进行实验，在每个颜色点大约沿5到9个对侧方向上测量，记录它们刚好能够分辨出颜色差异时的两点距离，结果得到的是一些面积大小各异、长短轴不等的椭圆，称为麦克亚当椭圆(Macadam’ellipse)。

我们以上图1中的第4个椭圆例，再讲解一下麦克亚当椭圆是怎么画出来的？取O 点处的颜色作为标准色，再取O点四周的颜色与标准色作对比，当人眼刚好能分辨出它们的差异时记录其到中心点O点的距离，将这些点画出来，得到一个椭圆，即为麦克亚当椭圆。

在麦克亚当椭圆里面，各点的颜色即使存在差异，人眼也是无法分辨出来的。

如果超出椭圆，则人眼可以分辨，距离越远，越容易分辨。

也就是说在麦克亚当椭圆里面，我们认为各点颜色是一致的。

Macadam椭圆的尺寸也称为standard deviation of color matching(简写“SDCM”)，翻译成中文为“标准配色偏差”或标准的颜色相同性偏差“。

色容差讲义

色容差培训资料Contents1色容差定义麦克亚当理论23固态照明相关标准4色差相关ANSI色区/Erp指令标准5入BIN情况6色容差定义色容差：是表征光色电检测系统的X,Y 值与标准光源之间差别。

数值越小，准确度越高。

相关色温：当光源发出光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，该黑体温度就称为该光源的相关色温。

a.相关色温与色坐标转换公式：T=-437n3+3601n2-6861n+5514.31，n=(x-0.3320)/(y-0.1858)T：色温n：系数x，y：色坐标小结：从公式和定义可知：1、色坐标与色温是一对多的关系，相同的色温有不同的XY值。

2、相同的色温能产生不同颜色的感官。

a. 如左图AB两点为同一色温，但表现出完全不同的颜色。

a.色容差实际指测量值偏离目标值的距离。

b.色容差的量化一般用椭圆来表征。

疑问：同一色温的XY 组合有很多，怎样的色温及坐标才是符合固态照明及人眼舒适度感官？麦克亚当理论人眼对颜色的敏感度麦克亚当椭圆小结：1、人眼对光谱颜色的差别感受性为非均匀性；2、根据人眼对颜色的识别度不同，麦克亚当椭圆在不同区域大小也是不一致的。

麦克亚当椭圆理论：为描述普通人眼的颜色视觉的精确度以及区分相似颜色的优良度提供了指导方法。

椭圆内的颜色代表人眼感觉不出颜色太大变化的范围称为颜色的宽容量。

色差麦克亚当7步、5步、3步、2步椭圆在3000K色温下出光色差：小结：从以上对比图可以看出：1、麦克亚当3步椭圆内基本是看不出色差的；5步及7步色差较明显。

2、3步椭圆为人眼识别度的临界值。

能源之星ANSI C78.378,下图红线内区域为色容差≤4SDCM.蓝色区域为色容差≤3SDCM.以下是CREE色区。

代表厂家： CREE, PHILIPS, OSRAM等标准点X Y6500K0.3123 0.32825700K0.3287 0.34175000K0.3447 0.35534500K0.3611 0.36584000K0.3818 0.37973500K0.4073 0.39173000K0.4338 0.40302700K0.4578 0.4101以下是Philips色区，蓝线内区域为色容差≤5SDCM.橙色区域为色容差≤3SDCM.标准点X Y6500K0.3123 0.32825700K0.3287 0.34175000K0.3447 0.35534500K0.3611 0.36584000K0.3818 0.37973500K0.4073 0.39173000K0.4338 0.40302700K0.4578 0.4101能源之星ANSI C78.378,下图红线内区域为色容差≤5SDCM.绿色区域为色容差≤3SDCM.以下是OSRAM色区标准点X Y6500K0.3123 0.32825700K0.3287 0.34175000K0.3447 0.35534500K0.3611 0.36584000K0.3818 0.37973500K0.4073 0.39173000K0.4338 0.40302700K0.4578 0.4101国内LED照明标准参照IEC Erp指令：1、欧盟Erp指令（1194/2012），对LED照明性能要求色容差≤6SDCM；2、国标GBT24823-2009普通LED照明模块性能要求，色容差≤7SDCM；标准点X YF65000.313 0.337F50000.346 0.359F40000.380 0.380F35000.409 0.394F30000.440 0.403F27000.463 0.420代表厂家：SHARP, 瑞丰，亿美星光以下为SHARP色区≤3SDCM,小方框区域标准点X YF65000.313 0.337F50000.346 0.359F40000.380 0.380F35000.409 0.394F30000.440 0.403F27000.463 0.420立洋色区是以能源之星ANSI 色容差标准为依据进行划分，与国际最新标准契合.划分说明：以各色温区色容差≤5SDCM区域外框为界，以Ｙ值平分色区。

6.1 CIE1976Lab均匀颜色空间

颜色科学CIE1976L*a*b*均匀颜色空间一、颜色宽容量与均匀颜色空间l 1、宽容量指人眼感觉不出的色彩差别量（变化范围），也叫宽容域。

l 2、均匀颜色空间——能以相同距离表示相同知觉色差的三维颜色空间。

色差反映在CIE色度图上即为两个色度点之间的距离。

二、Yxy颜色空间的不均匀性l 1、麦克亚当的实验：在CIE色度图上选取25个颜色色度点（色度坐标x，y）作为标准的色光。

对每个色度点画出5～9条不同方向的直线，取相对两侧的色光来匹配标准色光，由同一位观察者调节所匹配色光的比例，确定其颜色辨别的宽容量。

l2、结论：（1）在CIE色度图中，不同位置，不同方向上颜色的宽容量是不同的，即相同的几何距离，在不同的颜色区域里和不同的颜色变化的方向上，所对应的视觉颜色差别量大小不同（如蓝—绿区域）。

（2）若用x，y色度图上两个颜色色度点之间的距离作为色彩感觉差别量的度量，会影响颜色匹配和复制的准确性。

三、CIE1976L*a*b*均匀颜色空间l 1、优点：当颜色的色差大于视觉的识别阈限（恰可察觉）而又小于孟塞尔系统中相邻两级的色差值时，能较好的反映物体色的心理感受效果。

l 2、计算公式：()()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-=310310*310310*310*20050016116Z Z Y Y b Y Y X X a Y Y L )1(01.00>>Y Y Y X 、Y 、Z 为样品色三刺激值X 0、Y 0、Z 0为CIE 标准照明体三刺激值L*称为心理计量明度a*、b*称为心理计量色度由公式可看到：（1）X、Y、Z变换为L*、a*、b*时，包含有立方根这种非线性变换，原马蹄形轨迹不复存在，而用“心理颜色空间”表示。

（2）心理色度a*和b*的计算公式中有（X-Y）和（Y-Z），这里X可理解为锥体细胞的R-G反应，Z是Y-B反应，Y是BK-W反应。

红绿黄蓝黄绿橙紫蓝绿黑白+a* -a*-b*+b*L*=10L*=0灰()()()2*2*2***2*1**2*1**2*1*b a L E bb b a a a LL L ab∆+∆+∆=∆-=∆-=∆-=∆总色差色差计算：（3）计算色差时，可根据计算结果判断两颜色的外貌差别：ØΔL*=L*-L2*>0，1色比2色明度高；1Ø Δa*=a*-a2*>0，1色比2色偏红；1Ø Δb*=b*-b2*>0，1色比2色偏黄。

麦克亚当椭圆

不同颜色混合在一起，能产生新的颜色，这种方法称为混色法。

混色分为相加混色和相减混色。

相加混色是各分色的光谱成分相加，彩色电视就是利用红、绿、蓝三基色相加产生各种不同的彩色。

相减混色中存在光谱成分的相减，在彩色印刷、绘画和电影中就是利用相减混色。

它们采用了颜色料，白光照射在颜色料上后，光谱的某些部分使被吸收，而其他部分被反向或透射，从而表现出某种颜色。

混合颜料时，每增加一种颜料，都要从白光中减去更多的光谱成分，因此，颜料混合过程称为相减混色。

1853年格拉斯曼（H.Grasman）教授总结也下列相加混色定律：1.补色律：自然界任一颜色都有其补色，它与它的补色按一定比例混合，可以得到白色或灰色。

2.中间律：两个非补色相混合，便产生中间色。

其色调决定于两个颜色的相对数量，其饱和度决定于二者在颜色顺序上的远近。

3.代替律：相似色混合仍相似，不管它们的光谱成分是否相同。

4.亮度相加律：混合色光的亮度等于各分色光的亮度之和。

利用如图2.1.-5所示的颜色环，可以比较直观地表达各种颜色的混合规律。

按顺序把饱和度最高的谱色光和紫红色围成一个近似的圆环，每一颜色都在圆环上或环内占有一确定位置。

白色位于圆心，颜色饱和度愈低，愈靠近圆心。

颜色环圆心对边的任何两种颜色都是互补色，按适当比例混合是得到白色或灰色，例如，黄色与蓝色，红色与青色，绿色与品红色。

颜色环上任何两种非补色相混合，可产生中间色，它的位置在此两色的连线上。

中间色的色调决定于两颜色的比例多少，并按重力中心定律偏向比重大的一色；中间色的饱和度决定于两色在颜色环的距离，二者距离愈近，饱和度越大，反之越小。

互补色在色环上的距离被认为是最远。

还可以利用如图2.1-6所示的颜色三角形，简便地记忆相加混色和相减混色的规律。

相加混合红＋青＝白红＋绿＝黄蓝＋黄＝白绿＋蓝＝青绿＋品红＝白红＋蓝＝品红红＋绿＋蓝＝白相减混合黄＝白－蓝黄＋品红＝白－蓝－绿＝红青＝白－红黄＋青＝白－蓝－红＝绿品红＝白－绿品红＋青＝白－绿－红＝蓝黄＋青＋品红＝白－蓝－红－绿＝黑色二、三基色原理三基色原理是指自然界常见的多数彩色都可以用三种相互独立的基色按不同比例成，所谓独立的三基色是指其中的任一色都不能由另外两色合成。

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麦克亚当色区RD1 2013-9-2
麦克亚当色区
色差
固态照明标准
麦克亚当理论
色容差定义
Contents
产出分布
色容差：是表征光色电检测系统的X,Y值与标准光源之间差别。

数值越小，准确度越高。

相关色温：当光源发出光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，该黑体温度就称为该光源的相关色温。

a.相关色温与色坐标转换公式：
T=-437n3+3601n2-6861n+5514.31，n=(x-0.3320)/(y-0.1858)
T：色温 n：系数 x,y：色坐标
小结：从公式和定义可知：
1、色坐标与色温是一对多的关系，相同
的色温有不同的XY值。

2、相同的色温能产生不同颜色的感官。

a. 如左图AB两点为同一色温，但表现
出完全不同的颜色。

a.色容差实际指测量值偏离目标值的距离。

b.色容差的量化一般用椭圆来表征。

疑问：同一色温的XY组合有很多，怎样的色温
及坐标才是符合固态照明及人眼舒适度感官？
色容差定义
人眼对颜色的敏感度
麦克亚当理论
麦克亚当椭圆
小结：
1、人眼对光谱颜色的差别感受性为非均匀性；
2、根据人眼对颜色的识别度不同，麦克亚当椭圆在不同区域大小也是不一致的。

麦克亚当椭圆理论：
为描述普通人眼的颜色视觉的精确度以及区分相似颜色的优良度提供了指导方法。