CIE_1931_色度圖

1、CIE 1931 色度圖 (2維標(biāo)準(zhǔn)觀測) 目的這個工程的目的就是證明如何顯示一個1931 CIE（Commission International de l'Eclairage 國際照明協(xié)會）的色度圖，同樣還包括1960和1976介紹中對其的改革。額外地，這個圖可以使用1931的2維標(biāo)準(zhǔn)觀測來顯示，也可以用1964年的10維標(biāo)準(zhǔn)觀測來顯示，我們還試著解釋它們之間的不同。背景標(biāo)準(zhǔn)觀測（Standard Observer）。CIE標(biāo)準(zhǔn)觀測是基于協(xié)會和建造者的表格的二維區(qū)域。CIE 1964標(biāo)準(zhǔn)觀測是10維的。 引導(dǎo)到1931標(biāo)準(zhǔn)觀測的實驗只使用了視網(wǎng)膜中的一個小凹槽，覆蓋了視野的2維。1

2、964年附加的標(biāo)準(zhǔn)觀測是基于視網(wǎng)膜10維區(qū)域的色彩比配實驗。觀測忽略了中央的2維點。當(dāng)視覺感受被期望為4維時，1964的標(biāo)準(zhǔn)觀測就被推薦出來了。CIE標(biāo)準(zhǔn)觀測通常都基于許多實驗，這些實驗是用少數(shù)擁有普通視力的人做出的。沒有真正的觀測是也CIE標(biāo)準(zhǔn)觀測一樣的。請參考Judd75, pp. 153-157 or Billmeyer81, pp.42-45。關(guān)于新聞組的投遞，Danny提出“1964觀測有50個觀測者左右，而1931只有一打。1964的工作包括一些外國的已經(jīng)獲得博士學(xué)位的同事，但是早期的工作只有包括倫敦附近的一些英國人”。根據(jù)Foley96, p. 580, 1964的表格并不是普遍

3、為計算機(jī)使用的，因為它強(qiáng)調(diào)很大的一個顏色區(qū)域，這個區(qū)域里的大多數(shù)顏色并不是圖象中能夠找到的。下面的圖能夠被“標(biāo)準(zhǔn)”表格色度程序顯示，當(dāng)程序被校準(zhǔn)了以后尺寸也就正確了。CIE 1931 2-Degree Field of View CIE 1964 10-Degree Field of View要得到附加的CIE1931和1964觀測信息，請看Judd75, p. 155 or Billmeyer81, p. 42。顏色匹配函數(shù)。一系列關(guān)于1931和1964標(biāo)準(zhǔn)觀測的顏色匹配函數(shù)被定義了。這兩個標(biāo)準(zhǔn)觀測的1納米的定義可以在文件中找到，cxyz31_1.txt 和 cxyz64_1.txt, at

4、 CIE 標(biāo)準(zhǔn), /cie.htm, 或者表格在 Wyszecki82。CIE顏色匹配函數(shù)的一納米表格給出了7個標(biāo)準(zhǔn)的圖。但是根據(jù)Wyszecki82, p. 131“那些大量的用來定義顏色匹配函數(shù)的數(shù)字圖形是不必像實驗得到顏色匹配數(shù)據(jù)那樣具有驗證，基于這個數(shù)字圖形的表格上的值有一個相比較的精密度的。視覺色彩匹配和這里的精密度是有很大距離的。”但是有了這個精密度和計算機(jī)，還有色度表上的坐標(biāo)，我們可以直接用色度匹配函數(shù)來計算出顏色，而不必像以前一樣用表格來計算了。1931顏色匹配函數(shù)的圖形就在下面：CIE1964顏色匹配函數(shù)的曲線彎度就和上面的或者Bi

5、llmeyer81, p. 44有一點點區(qū)別。色度圖CIE 1931 xy Chromaticity Diagram馬蹄鐵線是光譜軌跡。連接馬蹄鐵底部結(jié)束的線叫作無光譜的“紫色線”In terms of the tristimulus values X, Y and Z:x = X / (X + Y + Z)y = Y / (X + Y + Z)z = Z / (X + Y + Z)x + y + z = 1See Fortner97, pp. 95-100, 102-116 這個CIE圖標(biāo)的表示給予綠色區(qū)域一個并不平衡的面積。對于原來1931CIE色度圖的各種改變被提議修正這個失真，還要歸整

6、出一個唯一近似的色度空間。理論上來說，最小可分辨區(qū)域應(yīng)該是原形的，但是由于不唯一的色度圖，對于這個區(qū)域卻是橢圓形，而且這種區(qū)域在色度圖中由位置的不同而有不同的尺寸大小。碎小的這種橢圓區(qū)域在CIE色度圖中常被指出。Chamberlin80, p. 67-68根據(jù)Fortner97, p. 104，控制波長和純度的因素經(jīng)常在色度圖中用來描述顏色，也表達(dá)了色調(diào)和飽和度的概念。注意：沒有一個輸出設(shè)備能夠輸出精確的CIE圖象，因為輸出設(shè)備都是有固定的墨和顏色的，固定的幾種顏色是不能夠表達(dá)所有可以看見的顏色的。1960 CIE uv Chromaticity DiagramConversion of 19

7、31 xy coordinates to 1960 uv coordinates:u = 4x / (-2x + 12y + 3)v = 6y / (-2x + 12y + 3)In terms of the tristimulus values X, Y and Z:u = 4X / (X + 15Y +3Z)v = 6Y / (X + 15Y + 3Z)Conversion of 1960 uv coordinates to 1931 xy coordinates:x = 3u / (2u - 8v + 4)y = 2v / (2u - 8v + 4)See Agoston87, p. 2

8、40, Judd75, p. 296, Billmeyer81, p. 57.這個1960的公式“碾碎”了所有黃色，褐色，橙色和紅色，把它們放入了一個相關(guān)的很小的色度圖區(qū)域，這個圖是在色差點和光譜軌跡之間的。這個區(qū)域應(yīng)該足夠地大，因為這些顏色出現(xiàn)在食物，油，繪畫和其它工業(yè)領(lǐng)域。Chamerlin80, p. 60，1976的色度圖有了更好的改進(jìn)：1976 CIE u'v' Chromaticity DiagramConversion of 1976 u'v' coordinates to 1931 xy coordinates: x = 9u' / (6

9、u' - 16v' + 12)y = 4v' / (6u' - 16v' + 12)z = (-3u' - 20v' + 12) / (6u' - 16v' + 12)For conversion from 1960 to 1976 coordinates:u' = uu' = 4x / (-2x + 12y + 3)u' = 4X / (X + 15Y +3Z)v' = 3v/2v' = 9Y / (X + 15Y + 3Z)v' = 9y / (-2x + 12y + 3

10、)w' = (-6x + 3y + 3) / (-2x + 12y + 3)Chamberlin80, p. 60, Billmeyer81, p. 58, Hunt87, Appendix 6, p. 197.1976年圖表的優(yōu)點是每點之間的距離已經(jīng)近似于均衡的距離了，1931中的一些定義并不確切。但是歷史的慣性獲得了勝利的優(yōu)勢：1976圖表并沒有像1931圖表那樣廣泛使用。Chromaticity Coordinates of Phosphors. 也可以參看Phosphors for Cathode Ray Tubes 或者 Phosphor Handbook。Maxwell三角形和色階在麥?zhǔn)暇S爾三角形中，從三個附加根源出現(xiàn)的顏色可以混合成任何一個可能的顏色。RGB的色度坐標(biāo)定義了一個可以被所有CRT顯示器可能顯示顏色色麥?zhǔn)暇S爾三角形（或者色階）。在單個顯示器上，在各種顏色空間上正確顯示色階是不可能的，因為色階有輕微的不同，有些顏色不能夠精確地顯示出來。色階可以被近似出來，但是，例如下面顯示的SMPTE色階存在于各種色度圖中：SMPTE Gamut in 1931 CIE xy Chromaticity DiagramSMPTE Gamut in 1960 CIE uv Chromaticity D