色差儀的三原色單位量和三次激值


我们知道之所以颜色差异仪(Colorimeter)可以实现颜色(colour)检测(检查并测试)离不开三原色理论和三刺激值计算公式,正是因为有这两种色度(Chroma)学知识(zhī shí),色差儀才開始研發生産,三恩時色差儀也是如此。測色儀又称台式分光测色配色仪,有读数窗口,连电脑时使用测色、配色软件,具有高精度的测色和配色功能,可以测量透射物体。体积较大,性能稳定,价格较高。下面我们就色差儀的三原色单位(unit)量和三次激值计算展开讨论。
三原色單位量
CIE(国家照明委员会)规定(guī dìng)红、绿、蓝三原色的波长分别为:700n
  M、546.1n
  M、435.8nm,在颜色(colour)匹配试验中,当我们将三原色光的比例弄成1.0000:4.5907:0.0601就可以得到等能的白光,所以CIE取这种比例的三原色为颜色差异仪(Colorimeter)的单位(unit)量,即(R):(G):(B)=1:1:1。虽然这是三原色光的亮度并不相同,但是CIE确规定将其当做一个单位来看待,以色光加色法中红、绿、蓝三原色 光等比例混合结果(result)为白光,即(R)+(G)+(B)=(W)。
CIE-RGB光譜(spectrum)三刺激值
现在使用(use)的CIE-RGB是CIE根据317位视觉正常(normal)的观察(Observed)者,用CIE规定(guī dìng)的红、绿、蓝三原色光,对等能光谱(spectrum)色从380nm到780nm所进行专门性颜色(colour)匹配所得到的。在这个试验中,匹配光谱每一个波长为等能光谱对应的红、绿。蓝三原色数量,称为光谱三刺激值,记为`r(λ)、`g(λ)、`b(λ),它是CIE在对等光谱进行匹配时用来表示红、绿、蓝三原色的专用符号。因此,匹配波长为l的等能光谱色C(λ)的颜色方程为
C(λ)=`r(λ)(R)+`g(λ)(G)+`b(λ)(B)
在这个四种(R)、(G)、(B)为三原色的单位量,根据上面CIE规定我们知道这个比例量为1.0000、4.5907、0.0601;C(λ)在数值上表示等能光谱(spectrum)色的相对亮度,如图1所示,其中**大值为C(555)。色差儀能直接读取色差数据,一般不能连电脑,不带软件。使用方便、价格便宜,但精度较低。在颜色管理的一般领域使用广泛。測色儀广泛应用于塑胶、印刷、油漆油墨、纺织服装等中文字幕乱偷在线的颜色管理领域,根据CIE色空间的Lab,Lch原理,测量显示出样品与被测样品的色差以及,反射率等数据。且有 C(555)=1,即
C(555)=`r(555)(R)+`g(555)(G)+`b(555)(B)-1.000
图1 等能光谱(spectrum)色的相对亮度曲线(Curve)(纵坐标为相对亮度)
表1  国际(International)R.G.B坐标制(CIE1931年标准(biāo zhǔn)色度(Chroma)观察(Observed)者)
 
l(毫微米) 光谱(spectrum)三刺激值 色度(Chroma)坐标 `r(λ) `g(λ) `b(λ) R(l) G(l) B(l) 380 0.00003 -0.00001 0.00117 0.0272 -0.0115 0.9843 385 0.00005 -0.00002 0.00189 0.0268 -0.0114 0.9846 390 0.00010 -0.00004 0.00359 0.0263 -0.0114 0.9851 395 0.00017 -0.00007 0.00647 0.0256 -0.0113 0.9857 400 0.00030 -0.00014 0.01214 0.0247 -0.0112 0.9865 405 0.00047 -0.00022 0.01969 0.0237 -0.0111 0.9874 410 0.00084 -0.00041 0.03707 0.0225 -0.0109 0.9884 415 0.00139 -0.00070 0.06637 0.0207 -0.0104 0.9897 420 0.00211 -0.00110 0.11541 0.0181 -0.0094 0.9913 425 0.00266 -0.00143 0.18575 0.0142 -0.0076 0.9934 430 0.00218 -0.00119 0.24769 0.0088 -0.0048 0.9960 435 0.00036 -0.00021 0.29012 0.0012 -0.0007 0.9995 440 -0.00261 0.00149 0.31228 -0.0084 0.0048 1.0036 445 -0.00673 0.00379 0.31860 -0.0213 0.0120 1.0093 450 -0.01213 0.00678 0.31670 -0.0390 0.0218 1.0172 455 -0.01874 0.01046 0.31166 -0.0618 0.0345 1.0273 460 -0.02608 0.01485 0.29821 -0.0909 0.0517 1.0392 465 -0.03324 0.01977 0.27295 -0.1281 0.0762 1.0519 470 -0.03933 0.02538 0.22991 -0.1821 0.1175 1.0646 475 -0.04471 0.03183 0.18592 -0.2584 0.1840 1.0744 480 -0.04939 0.03914 0.14494 -0.3667 0.2906 1.0761 485 -0.05364 0.04713 0.10968 -0.5200 0.4568 1.0632 490 -0.05814 0.05689 0.08257 -0.7150 0.6996 1.0154 495 -0.06414 0.06948 0.06246 -0.9459 1.0247 0.9212 500 -0.07173 0.08536 0.04776 -1.1685 1.3905 0.7780 505 -0.08120 0.10593 0.03688 -1.3182 1.7195 0.5987 510 -0.08901 0.12860 0.02698 -1.3371 1.9318 0.4053 515 -0.09356 0.15262 0.01842 -1.2076 1.9699 0.2377 520 -0.09264 0.17468 0.01221 -0.9830 1.8534 0.1296 525 -0.08473 0.19113 0.00830 -0.7386 1.6662 0.0724 530 -0.07101 0.20317 0.00549 -0.5159 1.4761 0.0398 535 -0.05136 0.21083 0.00320 -0.3304 1.3105 0.0199 540 -0.03152 0.21466 0.00146 -0.1707 1.1628 0.0079 545 -0.00613 0.21487 0.00023 -0.0293 1.0282 0.0011 550 0.02279 0.21178 -0.00058 0.0974 0.9051 -0.0025 555 0.05514 0.20588 -0.00105 0.2121 0.7919 -0.0040 560 0.09060 0.19702 -0.00130 0.3164 0.6881 -0.0045 565 0.12840 0.18522 -0.00138 0.4112 0.5932 -0.0044 570 0.16768 0.17807 -0.00135 0.4973 0.5067 -0.0040 575 0.20715 0.15429 -0.00123 0.5751 0.4283 -0.0034 580 0.24526 0.13610 -0.00108 0.6449 0.3579 -0.0028 585 0.27989 0.11686 -0.00093 0.7071 0.2952 -0.0023 590 0.30928 0.09754 -0.00079 0.7617 0.2402 -0.0019 595 0.33184 0.07909 -0.00063 0.8087 0.1928 -0.0015 600 0.34429 0.06246 -0.00049 0.8475 0.1537 -0.0012 605 0.34756 0.04776 -0.00038 0.8800 0.1209 -0.0009 610 0.33971 0.03557 -0.00030 0.9059 0.0949 -0.0008 615 0.32265 0.02583 -0.00022 0.9265 0.0741 -0.0006 620 0.29708 0.01828 -0.00015 0.9425 0.0580 -0.0005 625 0.26348 0.01253 -0.00011 0.9550 0.0454 -0.0004 630 0.22677 0.00833 -0.00008 0.9649 0.0354 -0.0003 635 0.19233 0.00537 -0.00005 0.9730 0.0272 -0.0002 640 0.15968 0.00334 -0.00003 0.9797 0.0205 -0.0002 645 0.12905 0.00199 -0.00002 0.9850 0.0152 -0.0002 650 0.10167 0.00116 -0.00001 0.9888 0.0113 -0.0001 655 0.07857 0.00066 -0.00001 0.9918 0.0083 -0.0001 660 0.05932 0.00037 0.00000 0.9940 0.0061 -0.0001 665 0.04366 0.00021 0.00000 0.9954 0.0047 -0.0001 670 0.03149 0.00011 0.00000 0.9966 0.0035 -0.0001 675 0.02294 0.00006 0.00000 0.9975 0.0025 0.0000 680 0.01687 0.00003 0.00000 0.9984 0.0016 0.0000 685 0.01187 0.00001 0.00000 0.9991 0.0009 0.0000 690 0.00819 0.00000 0.00000 0.9996 0.0004 0.0000 695 0.00572 0.00000 0.00000 0.9999 0.0001 0.0000 700 0.00410 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 705 0.00291 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 710 0.00210 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 715 0.00148 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 720 0.00105 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 725 0.00074 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 730 0.00052 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 735 0.00036 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 740 0.00025 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 745 0.00017 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 750 0.00012 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 755 0.00008 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 760 0.00006 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 765 0.00004 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 770 0.00003 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 775 0.00001 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000 780 0.00000 0.00000 0.00000 1.0000 0.0000 0.0000

图2  CIE-RGB光譜(spectrum)三刺激值