CIE1931及Lab 颜色体系的概念及理解
1931cie-xyz标准色度系统.doc
第四节 CIE标准色度学系统一、CIE1931RGB 真实三原色表色系统（一）、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。
图5-24中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。
人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。
图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。
在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。
待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。
不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C=R（R）+G（G）+B（B）（5-1）式中C 表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值；“o”表示视觉上相等，即颜色匹配。
图5-24 颜色匹配实验（二）、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。
尽管这时三原色的亮度值并不等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，即（R）+（G）+（B）=（W）。
（三）、 CIE-RGB光谱三刺激值CIE-RGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm 所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。
颜色基础知识——CIE1931色度坐标图
颜⾊基础知识——CIE1931⾊度坐标图CIE 1931⾊度坐标介绍1. 意义图中的颜⾊，包括了⾃然所能得到的颜⾊。
这是个⼆维平⾯空间图，由x-y直⾓标系统构成的平⾯。
为了适应⼈们习惯于在平⾯坐标系中讨论变量关系，⽽设计出来的。
在设计出该图的过程中，经过许多数学上的变换和演算。
此图的意义和作⽤，可以总结成两句话：（1）表⽰颜⾊视觉的基本规律。
（2）表⽰颜⾊混合与分解的⼀般规律。
2. 坐标系——x ，y直⾓坐标系。
x——表⽰与红⾊有关的相对量值。
y——表⽰与绿⾊有关的相对量值。
z——表⽰与蓝⾊有关的相对量值。
并且z=1-(x+y)3. 形状与外形轮廓线形状——⾆形，有时候也称“⾆形曲线”图。
由⾆形外围曲线和底部直线包围起来的闭合区域。
⾆形外围曲线——是全部可见光单⾊光颜⾊轨迹线，每⼀点代表某个波长单⾊光的颜⾊，波长从390nm到760nm。
在曲线的旁边。
标注了⼀些特征颜⾊点的对应波长。
例如图中510nm——520nm——530nm等。
底部直线——连接390nm点到760nm点构成的直线，此线称为紫红线。
4. ⾊彩这是⼀个彩⾊图，区域内的⾊彩，包括了⼀切物理上能实现的颜⾊。
很遗憾的是，很难得真正标准的这种资料，经常由于转印⽽失真。
5. 应⽤价值——颜⾊的定量表⽰。
⽤（x，y）的坐标值来表⽰颜⾊。
⽩⾊应该包含在“颜⾊”这个概念范围内。
6. 若⼲个特征点的意义（1）E点—等能⽩光点的坐标点E点是以三种基⾊光，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点的CCT=5400K。
（2）A点—CIE规定⼀种标准⽩光光源的⾊度坐标点这是⼀种纯钨丝灯，⾊温值CCT=2856。
（3）B点—CIE规定的⼀种标准光源坐标点B点的CCT=4874K，代表直射⽇光。
（4）C点—CIE确认的⼀种标准⽇光光源坐标点（昼光）C点的CCT=6774K。
（5）D点—有时候也标为D光源称为典型⽇光，或重组⽇光;CCT=6500K。
请问什么是CIE1931RGB真实三原色表色系统
请问什么是CIE 1931RGB 真实三原色表色系统？分析：1、颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色光加色来实现的。
图颜色匹配实验图中左方是一块白色屏幕，上方为红R、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色光C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏幕上下两部分用一黑挡屏隔开，由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达右方观察者的眼内。
人眼看到的视场如图右下方所示，视场范围在2°左右，被分成两部分。
图右上方还有一束光，照射在小孔周围的背景白版上，使视场周围有一圈色光做为背景。
在此实验装置上可以进行一系列的颜色匹配实验。
待配色光可以通过调节上方三原色的强度来混合形成，当视场中的两部分色光相同时，视场中的分界线消失，两部分合为同一视场，此时认为待配色光的光色与三原色光的混合光色达到色匹配。
不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同，可用颜色方程表示：C≡R（R）+G（G）+B（B）式中C表示待配色光；（R）、（G）、（B）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值；“≡”表示视觉上相等，即颜色匹配。
在匹配实验中，如果被匹配的颜色很饱和，那么用红、绿、蓝三原色可能实现不了匹配，这时就需要把少量的三原色之一加到被匹配的颜色上，并与余下的两种原色相匹配。
例如，对光谱的黄单光就不能用三原色的混合获得满意的匹配。
这时，只用红和绿两原色相混合，而把少量的蓝原色加到黄光谱色一侧。
这一颜色匹配关系仍可用方程：C﹢B（B）≡R（R）﹢G（G）表达。
这一方程在色度学中可写成：C≡R（R）﹢G（G）﹣B（B）在上述可能具有负值的方程表示的颜色匹配条件下，所有的颜色，包括白黑系列的各种灰色，各种色调和饱和度的颜色都能由红、绿、蓝三原色按不同的比例相加混合产生。
2、三原色的单位量国际照明委员会（CIE）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm，在颜色匹配实验中，当这三原色光的相对亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，所以CIE选取这一比例作为红、绿、蓝三原色的单位量，即（R）：（G）：（B）=1：1：1。
CIE_1931_色度图解析
颜色的度量─CIE色度图--1931明度、色调和饱和度称为颜色视觉三特性。
明度——就是明亮的程度；色调——是由波长决定的色别，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：(Color)=R(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，Z=0.3737。
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）。
1931CIE-XYZ标准色度系统
1931CIE-XYZ标准色度系统所谓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和色度坐标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：r g bX 1.275 -0.278 0.003Y -1.739 2.767 -0.028Z -0.743 0.141 1.602从图5-27中可以看到由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、、、和色度坐标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以下关系：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，所以，只要知道某一颜色的色度坐标r、g、b，即可以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。
cie 1931标准
cie 1931标准CIE 1931标准是一种用于描述颜色的数学方法，它由国际照明委员会（CIE）于1931年制定，是第一个普遍被接受的彩色度量标准。
该标准将可见光谱的颜色范围定义为一个三元组，这三个参数是X、Y和Z，它们对应于人眼在三个不同波长处的响应。
这三元组可被用于计算颜色的坐标值和颜色间的距离，在计算机图形学和图像处理领域中广泛使用。
CIE 1931标准的基础是一系列人类视觉实验，由W. David Wright和John Guild在1920年代独立进行。
他们的实验方法是使用三种单色光（红、绿、蓝）作为原色，通过调节它们的亮度来匹配不同波长的光谱色。
他们发现，有些光谱色无法用三种原色的正比例混合来匹配，而需要增加一种原色的负比例，即减去一些光。
他们将匹配每种光谱色所需的三种原色的数量记录下来，形成了颜色匹配函数。
CIE 1931标准将Wright和Guild的实验结果合并起来，得到了一组标准的颜色匹配函数，用X、Y和Z表示。
X、Y和Z是三种虚拟的原色，它们是为了避免出现负值而设计的，实际上不存在于物理世界中。
X、Y和Z的值可以通过线性变换从红、绿、蓝的值得到，反之亦然。
其中，Y的值与颜色的亮度或明度有关，而X和Z 的值与颜色的色度有关。
色度是指颜色的色相和饱和度，它可以用X、Y和Z的比例来表示，即x=X/(X+Y+Z)，y=Y/(X+Y+Z)，z=Z/(X+Y+Z)。
由于x+y+z=1，所以只需要两个比例就可以确定色度，通常用x和y来表示。
CIE 1931标准还提供了一种用于绘制颜色的色度图，即CIE xy 色度图。
该图以x和y为坐标轴，将所有可见的颜色绘制在一个马蹄形的区域内。
该区域的曲线边界是光谱轨迹，表示单色光的色度，波长用纳米标记。
该区域的直线边界是紫线，表示非光谱的紫红色的色度。
该图的中心点是白色的色度，即x=y=z=1/3。
该图可以用来表示任何颜色的色度，以及颜色之间的混合和差异。
漆膜颜色标准、表示方法及测量
漆膜颜色标准、表示方法及测量1 颜色的基本概念颜色是大脑经过眼和视觉神经所刺激的感觉。
这种感觉是入射光照到观察物表面所反射出的光线产生电脉冲的结果，即颜色是物体性质和光源性质共同作用的结果。
物体的表面性质不同，一束入射光照射到表面上会有不同的结果。
入射光可能部分或全部被反射、部分或全部透射、部分或全部被吸收。
如白色表面能反射所有波长的入射光，黑色表面能吸收所有波长的入射光，绿色表面只能反射入射光的绿色射线部分，而吸收其他部分射线。
同一有色物体受到不同光源照射，会出现不同的颜色。
正常的人眼能分辨出100多万种不同的颜色，很容易区分相近的颜色，而色盲患者对某些颜色不太敏感。
影响正常个眼对物体颜色的判断的因素有：物体本身的性质、光源种类和明暗、物体大小及环境背景、眼睛对环境的适应性、观察角度等。
2 有关漆膜颜色的标准GB/T3181-1995 漆膜颜色标准GB/T6749-1997 漆膜颜色表示方法GB/T9761-1988 色漆和清漆色漆的目视比色GB/T11186.1-1989 漆膜颜色测量方法第一部分原理GB/T11186.2-1989 漆膜颜色测量方法第二部分颜色测量GB/T11186.3-1989 漆膜颜色测量方法第三部分色差计算GSB A2603-1994 中国颜色体系样册GSB G51001-1994 漆膜颜色标准样卡3 漆膜颜色表示方法及测量3.1 色调法GB/T3181-1995规定了用色调表示漆膜颜色的方法，应结合GSB G51001-1994《漆膜颜色标准样卡》一起使用。
漆膜颜色以编号加名称表示。
编号由一个或两个英文字母和两位阿拉伯数字组成。
英文字母表示色调，阿拉伯数字表示同一色调的不同颜色。
颜色名称采用习惯的名称，如大红、中绿、深黄、浅灰等。
色调由5种主色调红（R）、黄（Y）、蓝（B）、紫（P）、绿（G），以及这5种相邻色调黄红（YR）、绿黄（GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）组成。
cie1931标准色度系统与色彩三要素的关系
CIE 1931标准色度系统与色彩三要素之间的关系如下：
色彩三要素包括色调（色相）、饱和度和明度。
在CIE 1931标准色度系统中，色相是与波长有关的属性，表示不同颜色的差异。
饱和度表示颜色的纯度，即颜色的深浅程度。
明度则表示颜色的亮度或暗度。
CIE 1931标准色度系统是基于光谱颜色建立的色彩空间，它将可见光的光谱颜色按照波长顺序排列，并将每个颜色指定一个特定的波长值。
在这个系统中，色相是描述颜色的基本属性，而饱和度和明度则用于描述颜色的纯度和亮度。
因此，CIE 1931标准色度系统为色彩三要素提供了一个具体的、量化的表达方式，使得颜色的描述和比较更加准确和一致。
它是现代色彩科学和颜色测量技术的基础，广泛应用于各个领域，如印刷、电视、照明、建筑和汽车行业等。
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蓅哖、似誰2012
二．CIE1931标准RGB系统
以上这个图叫做：CIE1931‐RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值，代表人眼在2度视场的平均颜色视觉特性。
CIE RGB标准规定三原色红绿蓝的波长分别为436nm546nm700nm，为上图r,g,b其中2个分量为0的时候，与纵坐标的交点。
这三种原色可以混色成波长546到700中的任意颜色，但是436到546之间混不出来，因为436到546的r值为负值。
这个图由实验获得的，负光强究竟怎么实验出来，难以理解。
CIE1931又推出了一个新的标准XYZ系统：
用假想的XYZ作为3原色，但其实这三种原色是不存在的。
可以用X（偏红）Z（偏蓝紫）Y(偏绿)混出我们的色域空间。
必须先找到XZ且Y=0的曲线，即无亮度曲线。
X和Z是RGB 的混色。
Y的值虽然也是偏绿的混色，但它的大小恰好是亮度大小，CIE规定，Y值对波长的曲线符合人眼光谱光视效率的值，人眼正好也是对偏绿色的光谱最敏感。
Y其实就是我们平时测的亮度，
cd/m2
以上这个图怎么来的？
可能也是通过实验得出来的，通过以上的RGB‐>XYZ公式得来的。
而那个公式的系数暂时无法求得。
X,Z的大小对亮度没有贡献，仅代表颜色。
得到光谱色的互补色，只要从该颜色点过C点作一条直线，求其与对侧光谱曲线的交点，即可得到补色的波长。
D的补色为E。
o确定所选颜色的主波长和纯度。
颜色A的主波长，从标准白光点C过A作直线与光谱曲线相交于B（A与B在C的同侧），这样颜色A可以表示为纯色光B和白光C的混合，B就定义了颜色A的主波长。
定义一个颜色域。
通过调整混合比例，任意两种颜色：
o I和J加在一起能够产生它们连线上的颜色
再加入第三种颜色K，就产生三者（I、J和K）构成的三角形区域的颜色。
这个图叫做人眼明视觉和暗视觉的光谱光视效率曲线，代表人眼对不同波长的光的敏感度是不同的，依据这个曲线的，可以看出人眼对绿色的光视效率最高，最明亮。
所以，亮度由此而来：
光通量单位为流明，亮度=明暗视觉系数*单位波长功率对全波长（380‐780）的积分。
X,Y,Z和x，y，z的相互转换。
CIE L‘a’b’的得来：因为xy空间的颜色在人眼感知上不是均匀变化的，比如xy值在绿色区域时，xy变化，人眼较难察觉，而在红色和蓝色区域，xy变化，人眼较易察觉。
L’a’b’空间是均匀的色彩空间。
验证Xn Yn Zn：
对于6500K的白画面色温：x=0.313，Y=100,y=0.329.
Xn=0.313*100/0.329=95.13;
Zn=（1‐0.313‐0.329）*100/0.329=108.8
与上面基本符合
此时的白画面L’=100
a’=0
b’=0;
而我们的x，y曲线基本为水平直线。
那么a’,b’都是0，a’,b’的意义就是某灰阶与白场（假定一个标准，比如6504k色温）之间颜色偏差程度，范围‐100到
+100.。