GBT 20147-2006 CIE标准色度观测者

CIE标准色度观测者中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局IGB/T20147—2006/CIE前言 N 12规范性引用文件 13术语和定义 4技术说明 35CIE1931年标准色度观测者的色匹配函数的推导 36CIE1964年补充标准色度观测者的色匹配函数的推导 47CIE标准色度观测者的色匹配函数的实际运用 5参考文献 表1CIE1931年标准色度观测者的色匹配函数和光谱色品坐标 6表2CIE1964年补充标准色度观测者的色匹配函数和色品坐标 Ⅲ具有不同光谱成分的颜色可能看上去是一样的。色度学的一个重一对颜色的三刺激值等式表明，当一个色匹配函数被采用，其观测者在时，这两种颜色的色貌是匹配的。利用标准的色匹配函1CIE标准色度观测者a)CIE1931标准色度观测者色匹配函数这种色匹配函数给出了具有正常色视觉的观测者在充分高的明视觉本标准采用下述术语和定义。这些术语和其他相关的术语均2各种色刺激的反应以不能单独知觉的方式联合作用于视网膜上。使一种色刺激与给定色刺激呈现相同颜色的操作。基于三种适当选择的参照色刺激的相加混合来匹配颜色并用三刺激值确定色刺激的系统。[R],[G],[B],[X],[Y],作为三色系统基础的一组三种色刺激。在给定的三色系统中，与所考虑的刺激的颜色相匹配所要求的三种参照色刺激的总量。r(a),g(λ),b(A),z(λ),y(a),(λ),zio(A),yim(λ)具有相等辐射功率的单色刺激的三刺激值。CIE1931标准色度系统CIE1931standardcolorimet使用CIE在1931年采用的三种色匹配函数元(λ),y(d),乏(A)和一组参照色刺激[X],[Y],[Z]确定任一光谱功率分布的三刺激值的系统。CIE1964补充标准色度系统CIE1964supplementarystandard使用CIE在1964年采用的三种色匹配函数zi(λ),yw(λ),z(λ)和一组参照色刺激[Xi],[Yi₀],[Z₁]确定任一光谱功率分布的三刺激值的系统。CIE1931标准色度系统中的函数z(λ),y(λ),z(λ)或CIE1964补充标准色度系统中的函数色匹配特性与1931年CIE采用的色匹配函数x(λ),y(λ),z(λ)相一致的理想观测者。CIE1964补充标准色度观测者CIE1964supplementarystandardcolorimetricobser色匹配特性与1964年CIE采用的色匹配函数Zi(d),yw(A),ziw(A)相一致的理想观测者。3一组三色刺激值中每一个值与他们的总和之比。各单色刺激的色品坐标。在特定光度条件下，引起相等强度光感觉的波长为λ和λ的两辐射通量之比，λ选在最大比值等于1处。完全漫反射体perfectreflectingdiffuser反射比为1的理想的各向同性漫射体。4技术说明4.1色匹配函数CIE1931标准色度观测者的色匹配函数z(λ),y(λ),z(λ)由表1给出的值定义，CIE1964补充标准色度观测者的色匹配函数由表2所示之值定义。这些值是在360nm至830nm波长范围内，每间隔1nm给出的。如果要求这些值以比1nm更精确的波长间隔给出，则应采用线性内插法推导出这些值。4.2光谱色品坐标表1和表2也给出了光谱色品坐标的值x(λ),y(λ),z(λ),xio(λ),yo(λ),zio(λ);这些值由相应的色匹配函数推导得出，并采用比值的形式：y(λ)=y(a)/[x(λ)-y(λ)+xio(λ)=zi₀(λ)/[zi₀(λ)+yi₀(λ)yio(λ)=yio(λ)/[zi(λ)+yio(λ)+zzin(λ)=zin(λ)/[z₀(λ)+yio(5CIE1931年标准色度观测者的色匹配函数的推导5.1试验依据CIE1931色匹配函数z(λ),y(λ).z(λ)是依据Wright[6]和Guild[7]所进行的试验推导得出的。在试验当中，总共17名观测者在2°视场观测条件下，用红、绿、蓝光匹配400nm～700nm的光谱单色5.2换算程序如果采用700nm的红光[R],546.1nm的绿光[G]和435.8nm的蓝光[B]的单色辐射作为参照色刺激进行色匹配，并且测量单位能使等量的[R],[G],[B]匹配等能光谱则试验结果是能够进行换4配函数，就能获得一个与CIE光谱光效函数V(λ)相一致的函数；所采用的比值为1.0000:4.5907:0.0601,那么这些比值就是[R],[G]和[B]具有单位参量的相对亮度。这样CIE1931年色匹配函x(à)=[0.49r(λ)+0.31g(à)+0.20z(λ)=[0.00r(λ)+0.01g(λ)+0.9n=V(λ)/[0.17697F(λ)+0.81240g(à)+0,01n是一常数，而不是波长的函数，因为系数0.17697,0.81240和0.01063相互之间的比值与由表1给出的从360nm～400nm和700nm至830nm的z(à),y(λ),z(λ)的值均为外推值。对上述公式所给出的换算程序加以选择就能达到下述目标。首先，函数y(λ)与函数V(λ)表1给出了在380nm～780nm光谱范围内每隔5nm间隔的z(λ),y(λ),z(λ)的值，当保留4位值为0.0001,而不是0.0000;当λ=555nm时，y(λ)=1.0000,而不是1.0002;在λ=740nm时，y(à)=0.0002,而不是0.0003。在依据表1的参数推导[R],[G],[B]的具有单位参量的相对发光率时，所获得的值为1.0000:4.5888:0.0603,而不是1.0000:4.5907:0.00601;相对辐射率为71.8938:1.3747:1.0000,而不是72.0962:1.3791:1.0000。在实际应用中这些差别忽略不计。CIE1964年色匹配函数z(λ),yw(λ),z(λ)是依据Stiles和Burch以及Spe光匹配大约从390nm～830nm的光谱单色刺激。如果采用分别与645.2nm,526.3nm和444nm的波长大致相当的波数为15500cm-'的红色[R₀],19000cm-'的绿色[Gi₀]和22500cm-'的蓝色[B。]的单色辐射作为参照色刺激进行匹够对试验结果进行换算。等量的[R],[Gie]和[Bo]匹配等能光谱。67个观测者试验结果的加权平均值用来提供一组色匹配函数ri(v),go(v),bu(v)5yi₀(u)=0.139058ri(v)+0.837460gi(v)+0.073316b₁o(v)zie(v)=0.000000r(v)+0.039553g(v)+率为基础的函数通过内插法获得。360nm～390对第6.2条给出的换算公式进行选择就能得到一坐标系统完全与CIE1931年(X、Y、Z)系统相似表2给出的值与CIE15(1971)所给出的值相同。7CIE标准色度观测者的色匹配函数的实际运用表1和表2可直接或通过内插法成为所有单色刺激的三刺激值或色品坐标。对于由不同波长构成的辐射，采用下述公式通过在360nm～830nm光谱范围内进行积分计算得出三刺激值X,Y,Z和X…,评价的色刺激，必须采用相同的K(或Ku)值，以便在同一基础上对所涉及的所有三刺激值进行评定。对于反射物体色，K和K的选择应能使完全漫反射体的Y和Yi值等于100;对于透射物体色，K和K的选择应能使完全透射体的Y和Y₁值等于100。在初级光源的情况下，如果要求Y等于光度量的绝对值，则K应等于最大光谱发光效率K。(该值为683lm/W),这样，φ(A)应是相应于所要求的光度第7.1中的公式所示积分步骤指的是色匹配的相加法，即，如果两个色刺激[C色刺激值X₁,Y₁,Z₁和X₂,Y₂,Z₂,那么,[C₁]和[C₂]的相加混合应具有三刺激值X₁+X₂,Y₁+Y₂,Z₁+Z₂。试验已经表明虽然有时这种类型的相加不会出现，但是在实际色度试验中的大多数重要的情7.3视网膜柱状细胞感受器的作用对于色度学的大多数实际应用来说，覆盖比360nm～830nm更受窄的波长范围以及采用比表1和表2给定的较少小数位的值，采用波长间隔大于1nm的色匹配函数值就足够了。能使这种作法更简6表1CIE1931年标准色度观测者的色匹配函数和光谱色品坐标λ王(λ)0.00029307500.00032938800.00036991400.0010949490.0012311540.000011043230.00010613610.00051787600.174090.821130.821180.821247表1(续)λ0.160310.159470.157630.004860.004890.004948λ0.815940.813470.807339表1(续)λ0.017770.022240.02727表1(续)λ0.012307230.0048998000.0045342000.0042024000.0036232000.0031414000.002934800表1(续)λ0.0012700000.0010688000.0010494000.0010356000.391410.386480.38171λ元(λ)0.728660.729360.72968表1(续)λ表1(续)λ元(λ)0.0027043480.0025230200.0011584710.001076430 表1(续)λ示(λ)0.00010222450.000039561040.000032148160.000027991250.000026113560,000024360240.000018452850.000017216870.000012178180.0000069595670.0000056393960.0000045697200.0000042601940.0000039717390.0000034521630.0000032183020.0000030003000.00000243!2200.0000021130130.26530.265310.265310.26530.26530.26531λ0.0000012058200.0000011241430.0000010480090.00000059808950.00000051980800.00000048461230.265310.265310.26531表2CIE1964年补充标准色度观测者的色匹配函数和色品坐标λ0.00000021627表2(续)λ表2(续)λ0.152900.151980.15100λ11表2(续)λλ表2(续)λ表2(续)λ表2(续)λ表2(续)λ0.0001103700.0001031500.0000434640.000040635λ0.0