CIE1931-XYZ颜色模型

作者：追风剑情 发布于：2022-8-17 9:46 分类：Algorithms

国际照明委员会(International Commission on Illumination，CIE)。

RGB模型缺点

有部分颜色需要R值为负才能混合出来。而在现实中红色是不能为负的，CIE为了解决这个问题，提出了XYZ模型。

CIE1931-XYZ 颜色模型色度图

图中的颜色只是一个效果示意。事实上，没有设备能把自然界中所有颜色完全显示出来。
11111.png

CIE1931-XYZ颜色模型的色度图有如下性质需要注意。

1) 该色度图所示意的颜色包含了一般人可见的所有颜色，即人类可见的颜色范围。色度图的弧线边界对应自然界中的单色光。图下方直线的边界则是由多种单色光混合而成。

2) 在该图中任意选定两点，两点间直线上的颜色可由这两点的颜色混合而成。给定3个点，3个点构成的三角形内颜色可由这3个点的颜色混合而成。

3) 给定3个真实光源，混合得出的色度只能是三角形框定的范围，无法完全覆盖人类视觉色域。

  这就是CIE1931-XYZ标准色度学系统。该系统是国际上色度计算、颜色测量和颜色表征的统一标准，是绝大多数测色仪器的设计与制造依据。

RGB转XYZ

$ \left[ \begin{array}{l} X \\ Y \\ Z \end{array} \right] = \left[ \begin{array}{l} 0.489989 & 0.310008 & 0.20 \\ 0.176962 & 0.812400 & 0.01 \\ 0.000000 & 0.010000 & 0.99 \end{array} \right] \left[ \begin{array}{l} R \\ G \\ B \end{array} \right] $

不同规范中的转换矩阵

Y值即代表绿色，也代表亮度。人眼在相同光照强度的条件下，感受绿色的光谱，要比红色或者蓝色的要亮。

亮度：代表物理实际测量的光强度。
明度：代表主观感受。

CIE1931-Yxy 颜色模型

CIE1931-Yxy颜色模型由CIE1931-XYZ模型衍生得来。Yxy中的Y表示光的亮度，x和y则可依据以下公式，从CIE1931-XYZ模型换算而来：

$ \begin{equation} \left\{ \begin{aligned} &x=\frac{X_{CIE-XYZ}}{X_{CIE-XYZ}+Y_{CIE-XYZ}+Z_{CIE-XYZ}} \\ &y=\frac{Y_{CIE-XYZ}}{X_{CIE-XYZ}+Y_{CIE-XYZ}+Z_{CIE-XYZ}} \\ &Y=Y_{CIE-XYZ} \end{aligned} \right. \end{equation} $

这个模型投影到x-y平面上，即得到CIE1931-XYZ色度图，其中x、y分量的取值范围是[0, 1]。有时该模型也被称为CIE-xyY。

更多参考资料

1931 CIE颜色系统《颜色-不是你想象的那样》
关于1931CIE——RGB色坐标图转换到XYZ色坐标关系
CIE颜色空间二之CIE-XYZ及Y的含义

标签: Algorithms

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