现代色度学-第三章 其它表色系统

第三部分其它表色系统

3.1孟塞尔系统(Munsell Color System)3.2奥斯特瓦尔得系统(Ostwald)3.3瑞士自然色系(NCS) (Nature Color System)3.4美国OSA 色标(OSA:美国光学学会) 3.5中国颜色体系

3.6日本CC5000色彩图(还有cosmos ）3.7四色印刷色谱

3.8德国的DIN

前言：

表色系统即是一种颜色描述方法。CIE 色度系统是一个

重要的表色系统，但不是唯一的系统。早在它出现

前，人们就采用样卡的方法传输颜色信息。这类系统使

用方便，故为许多行业采用。国际上一些表色系统：

white

3.1 孟塞尔系统(Munsell Color System)

z由孟塞尔所创立的色相(H-

Hue)、明度(V-Value)和彩度(C-

chroma)表示颜色的方法，以颜色

的视觉特性来制定颜色分类和标定

系统，是从心理学的角度把汇集到

的实际色样，按目视色彩感觉等間

隔的排列方式，用HVC 把各种表

面的特性表示出来,给以颜色标号,

并按此精心制作成许多标准颜色样

品，汇编成颜色图冊。图3-1孟塞尔颜色立体示意图z它是一个三维类似球体的空间模型，把物体各种表面色的三种基

本属性色相、明度、彩度全部表示出来。

z目前国际上已广泛采用孟塞尔颜色系统作为分类和标定表面色。

z最初(1915年)的系统使用一段时间发现不太准确，即排列的不

完全符合等距原则。

z1929年和1943年美国国家标准局（NBS）和美国光学会（OSA）对孟塞尔颜色系统作了进一步研究，由孟塞尔颜色编排小组委员会对孟塞尔色样进行了光谱光度测量及视觉实验，并按视觉上等距的原则对孟塞尔图冊中的色样进行了修正和增补，重新编排了孟塞尔图冊中的色样，制定了《孟塞尔新標系統》。新标系统中的色样编排在视觉上更接近等距，而且对每一色样都給出相应的CIE1931色度学系统的色度坐标，即Y、x、y值，这个新标系统的颜色样品代表在CIE标准光源C的照明下可制出的所有表面色（非荧光材料）。

z

孟塞尔颜色立体如图

z孟塞尔色相H的表示

孟塞尔颜色立体水平剖面上

表示10种基本色，如图3-3所

示。

5种原色：红( R)、黄(Y)、

绿(G)、蓝(B)、紫(P)

5种间色：黄红(YR)、绿黄

(GY)、蓝绿(BG)、紫蓝(PB)、

红紫(RP)。

在上述10种主要色的基础

上再细分为40种颜色，《孟塞

尔颜色图册》全图册包括40种

图3-3孟塞尔色相的标定系统色相样品。

z孟塞尔彩度C(即彩度Chroma:色彩的浓度)

彩度也是分成许多视觉上相等的等级。中央轴上的中性色彩度为0，离开中央轴愈远，彩度数值愈大。该系统通常以每两个彩度等级为间隔制作一颜色样品。各种颜色的最大彩度是不相同的，个别颜色彩度可达到20。

图3-4孟塞尔色相的标定系统

z孟塞尔系统

z Munsell Book of Colors(孟塞尔颜色图册）

图3-5 孟塞尔颜色图册。

全图册包括40种色相样品。

图3-6 5YR孟塞尔颜色图册

图3-7 7.5P孟塞尔颜色图册

z Yxy和HVC两种表色方法之间的转化计算

（1）亮度因數Y与孟塞尔明度值V的关系

国际上采用的《孟塞尔新标系统》对于明度的分级是用实验方法求得的。孟塞尔明度值是按视感觉上的等距离从0∼10分为11级，第10级明度值（V=10）由理想的完全反射体代表，它的反射率等于1。然而没有一种材料的表面具有完全反射的性质。实用中，这一系统的所有Y值都是以氧化镁作为标准的，并规定氧化镁的亮度因数

Y=100，而氧化镁的实际反射率约为97.5%，因此，孟塞尔第10級的明度值的亮度因数Y0=100/0.975=102.57。

图3-2亮度因数Y 与明度值V 之间关系

孟塞尔明度值V 与亮度因数Y 之间的数值关系如表所示。

V 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00Y 102.57 78.66 59.10 43.06 30.05 19.77 12.00 6.555 3.126 1.210 0.00孟塞尔空间明度V 与亮度因子Y 之间的关系

根据视觉实验所得结果，孟塞

尔明度只与亮度因数之间的关

系如图3-2所示，图中的曲线

表明，亮度因数Y 与明度值V

之间是非线性关系。

它们之间的函数关系，可用五次多项式表示：

Y=1.2219V-0.2311V 2+0.23951V 3-0.021009V 4+0.000840V 5上式的最佳观察条件是以Y=20%的中性灰色為背景。???

王秀泽，孟伟，孙佳对Munsell空间明度与亮度因数关系式的改进，测绘学院学报，2005 Vol.22 No.1 pp.51-53

摘要：采用神经网络的函数逼近功能对Munsell新标系统中表示色样知觉色的明度值V与亮度因数Y之间的函数关系式进行了修正,消除了原关系式中V=9.91与Y=100%相对应、而V=10 却与

Y=102.57%相对应的弊端,从而满足V=10和Y=100%都对应于理想白的条件.

关键词：明度;亮度因数;神经网络;LMBP算法

王秀泽(1960-),男,山东荣成人,教授,本科,主要从事颜色与视觉研究.

信息工程大学,理学院,河南,郑州,450052）

参考文献：

[1]蒋继旺,王秀泽. 应用色度学[M]. 北京: 解放军出版社,1995.

[2]何国兴. 颜色科学[M]. 上海:东华大学出版社,2004.

[3]Martin T hargan, Howard B Demuth, Mark H Beale. 神经网络设计[M].北京:机械工业出版社,2002.

[4]刘伟奇,周丰昆. 符合人眼视觉特性的颜色亮度模型[J]. 光学学

报,1999,(10).