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颜色基础知识――CIE1931色度坐标图 篇一：CIE 1931 色度图 从小到大，我们对色彩都要接触到三基色、三原色的概念，由此可以看出，色彩是一个三维函数，所以应该由三维空间表示。如图1就是传统色度学著作常用来表示颜色的纺锤体，图2是按人对颜色分辨能力构造的三维彩色立体。由于人类思维能力和表现能力的限制，三维的坐标系在实际应用中都暴露出了很大的局限性。 显示器的显示采用的是色光加色法，色光三原色是红、绿、蓝三种色光。国际标准照明委员会（CIE）1931年规定这三种色光的波长是： 红色光（R）：700nm 绿色光（G）：546.1nm 蓝色光（B）：435.8nm 自然界中各种原色都能由这三种原色光按一定比例混合而成。 在以上定义的基础上，人们定义这样的一组公式： r=R/（R+G+B） g=G/（R+G+B） b=B/（R+G+B） 由于r+g+b=1, 所以只用给出 r和 g的值, 就能惟一地确定一种颜色。这样就可将光谱中的所有颜色表示在一个二维的平面内。由此便建立了1931 CIE-RGB表色系统 但是，在上面的表示方法中，r和g值会出现负数。由于实际上不存在负的光强，而且这种计算极不方便，不易理解，人们希望找出另外一组原色，用于代替CIE-RGB系统，因此，在1931年CIE组织建立了三种假想的标准原色X（红）、Y（绿）、Z（蓝），以便使我们能够得到的颜色匹配函数的三值都是正值，而x、y、z的表达方式仍类似上面的那组公式。由此衍生出的便是1931 CIE-XYZ系统（如图4），这个系统是色度学的实际应用工具，几乎关于颜色的一切测量、标准以及其他方面的延伸都以此为出发点，因而是颜色视觉研究的有力工具。 是一些典型设备在1931 CIE-XYZ系统中所能表现的色彩范围（色域）。其中，三角形框是显示器的色彩范围，灰色的多边形是彩色打印机的表现范围。 从色域图上可以看到，沿着x轴正方向红色越来越纯，绿色则沿y轴正方向变得更纯，最纯的蓝色位于靠近坐标原点的位置。所以，当显示器显示纯红色时，颜色值中的x值最大；类似地，显示绿色时y值最大；根据系统的定义，在显示蓝色时则是1-x-y的结果最大。 值得一提的是，x、y值是小数，应该表示为0.XXX的形式，但是，为了表达方便和节约空间，我们的文章中会省略掉“0.”，而使x、y值看起来像一组三位数。 CIE 目录 CIE（国际发光照明委员会）：原文为Commission Internationale de L'Eclairage（法） 或International Commission on Illumination（英）。这个委员会创建的目的是要建立一套界定和测量色彩的技术标准。可回溯到1930年，CIE 标准一直沿用到数字视频时代，其中包括白光标准（D65）和阴极射线管（CRT）内表面红、绿、蓝三种磷光理论上的理想颜色。 CIE的总部位于奥地利维也纳。 颜色系统 术和颜色标准，但是到目前为止，似乎还没有一种人类感知颜色的理论被普遍接受。 RGB模型采用物理三基色，其物理意义很清楚，但它是一种与设备相关的颜色模型。每一种设备(包括人眼和现在使用的扫描仪、监视器和打印机等)使用RGB模型时都有不太相同的定义，尽管各自都工作很圆满，而且很直观，但不能相互通用。 1）简介 为了从基色出发定义一种与设备无关的颜色模型，1931年9月国际照明委员会在英国的剑桥市召开了具有历史意义的大会。CIE的颜色科学家们企图在RGB模型基础上，用数学的方法从真实的基色推导出理论的三基色，创建一个新的颜色系统，使颜料、染料和印刷等工业能够明确指定产品的颜色。会议所取得的主要成果包含： 定义了标准观察者(Standard Observer)标准：普通人眼对颜色的响应。该标准采用想象的X,?Y和Z三种基色，用颜色匹配函数 (color-matching function)表示。颜色匹配实验使用2°的视野(field of view)； 定义了? 标准光源(Standard Illuminants)：用于比较颜色的光源规范； 定义了CIE XYZ基色系统：与RGB相关的想象的基色系统，但更适用于颜色的计算；? 定义了CIE xyY颜色空间：一个由XYZ导出的颜色空间，它把与颜色属性相关的x和y从与? 明度属性相关的亮度Y中分离开； 定义了CIE色度图(CIE chromaticity diagram)：容易看到颜色之间关系的一种图。? 其后，国际照明委员会的专家们对该系统做了许多改进，包括1964年根据10°视野的实验数据，添加了补充标准观察者(Supplementary Standard Observer)的定义。 1976年国际照明委员会又召开了一次具有历史意义的会议，试图解决1931的CIE系统中所存在两