急！！CIE色度图与色品坐标
同色异谱色
一、 色彩的同色异谱现象
按照代替定律：凡是在视觉效果上相同的颜色都是等效的，便可互相代替，可以完全不涉及它们的光谱组成。从色度计算来说，若两个颜色样品的光谱反射（或透射）率为ρ1（λ）、ρ2（λ），在相同的照明条件SD（λ）下，其三刺激值分别为：分析测试百科网T&w4E#a.LOX
………（5-21）
%g-T-u&|$Z \"P42185 ………（5-22）
7} E/Q t}"pp ]42185 式中 SD（λ）-光源相对能量分布，通常用CIE标准照明体D65；-通常用CIE1931标准观察者光谱三刺激值。
$Ut/w6G hA;j9}'y42185 如果这两个颜色样品具有相同的视觉效果，即它们是同色的，则它们应有相同的三刺激值：
oo"da0e^r?42185 X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2
'jhAh.kg4pH42185 由于公式（5-21）与（5-22）相等，可写成：
2B8bI"`${ I42185…（5-23）
4pJ8GIq1_42185 从式（5-23）可以看到有两种情况：
]O{3a3["kt5W?L42185 1、 如果两个色样具有完全相同的光谱反射（透射）率曲线ρ1（λ）=ρ2（λ），称这两个色样的颜色为同色同谱色。分析测试百科网6O#y7`%cA+U ^
2、 如果两个色样具有不同的光谱反射率曲线ρ1（λ）≠ρ2（λ），而有相同的三刺激值，则称这两个颜色叫做同色异谱色。
y,yi#l7S f~42185 同色异谱色在彩色复制技术中，具有非常重要的理论和实际意义。因为在实际生产中，复制品所用的色料同标准样品（原稿）颜色的色料不可能完全相同；即使是同一颜色的同一产品，若先后生产时间不同，则所用的颜色色料与配方，往往有很大的差别。用不同色料复制的同样颜色，其光谱反射曲线（透射曲线），就有可能不同（ρ1（λ）≠ρ2（λ））。例如，彩色包装印刷原稿有多种多样（油画、水墨画以及彩色照片等），但复制原稿所用的色料只有黄、品红、青、黑四种油墨与纸张的白色，它们与原稿颜色的色料完全不同，因此，同色异谱现象大量存在。就是在彩色包装印刷本身，常常用三原色油墨叠印获得与黑墨等效的中性灰色；或者用黑墨直接替代三原色油墨以获得相同的视觉效果；二者颜色相同，但没有相同的光谱反射曲线，所以它们都是同色异谱色。可以说，彩色包装印刷完全是用同色异谱色对原稿进行复制的方法。分析测试百科网fE,p QPB:j0e9m `[K
同色异谱色的特性只有在特定的照明条件下和特定的标准观察者光谱三刺激值时，它们才具有相同的三刺激值。如在式（5-21）和（5-22）中，改换标准光源SD（λ）时（保持不变），就不保持同色了。例如，照明条件由光源D65改为光源A时的两个同色异谱色的新三刺激值为：
&my;o%mO42185 …………（5-24）
c2IrD-I42185 …………（5-25）分析测试百科网'a.b;I ]"_5B
计算得出的两个颜色样品的新三刺激值是不等的
c!F-CH1x Tp_8f42185 X1≠X2，Y1≠Y2，Z1≠Z2分析测试百科网WI8j^7W)`%[*}
这表明式（5-23）不再成立。即具有光谱反射曲线ρ1（λ）和ρ2（λ）的两个颜色样品的同色异谱性质，由于改换了照明光源而遭到破坏，不再保持同色了，所以，同色异谱是有条件的。
`Lt,hE42185
二、 同色异谱程度的定量评价
uKj9B\'y0P+j N42185 为了对颜色的同色异谱程度，作出定量的评价，CIE曾经在1971年正式公布一项计算"特殊同色异谱指数（改变照明体）"的方法。这一方法的原理是：对于特定的参照光源（推荐用标准光源D65）和标准观察者（CIE1931）,具有相同三刺激（X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2）的两个同色异谱样品，用具有不同相对能量分布的另一测试照明光源（推荐选用标准光源A），所造成的两个样品间的色差（ΔE），作为特殊同色异谱指数Mt。CIE当时规定色差是用CIE1964色差公式计算，如果用其它色差公式计算应作说明。分析测试百科网A f)s9b goNp4RM8l
表 5-6波长
nm
颜 色 样 品
参照光源D65
S65（λ）
GIE1931标准观察者
测试光源A
SA（λ）
ρ1（λ） ρ2（λ）ρ3（λ）
400
13.61 9.80 15.48
82.8
0.0143 0.0004 0.6796
14..71
420
14.28 5.42 16.05
93.4
0.1344 0.0040 0.6456
20.99
440
13.94 9.32 15.13
104.9
0.3483 0.0230 1.7471
28.70
460
13.74 15.54 13.90
117.8
0.2908 0.0600 1.6692
37.81
480
13.64 22.00 11.92
115.9
0.0956 0.1390 0.8130
48.24
500
13.56 21.86 8.78
109.4
0.0049 0.3230 0.2720
59.86
520
14.17 15.79 7.84
104.8
0.0633 0.7100 0.0782
72.50
540
16.06 9.85 11.55
104.4
0.2904 0.9540 0.0203
85.95
560
27.78 24.47 31.72
100.0
0.5945 0.9950 0.0039
100.00
580
48.48 52.58 62.26
95.8
0.9163 0.8700 0.0017
114.44
600
62.59 63.87 70.20
90.0
1.0622 0.6310 0.0008
129.04
620
67.17 66.90 55.93
87.7
0.8544 0.3810 0.0002
143.62
640
68.76 69.27 48.46
83.7
0.4479 0.1750 0.0000
157.98
660
69.80 71.20 47.24
80.2
0.1649 0.0610 0.0000
171.96
680
71.11 73.37 47.59
78.3
0.0468 0.0170 0.0000
185.43
700
72.61 75.06 47.82
71.6
0.0114 0.0041 0.0000
198.26
现举例具体说明CIE特殊同色异谱指数（改变照明体）的计算方法。设有三种颜色样品，其光谱反射曲线如图5-54所示，分别为ρ1（λ）、ρ2（λ）、ρ3（λ），它们的数值列于表5-6中。这三个色样对于参照光源D65和CIE1931标准观察者，是同色异谱色，具有相同的三刺激值，即
L:j+?\&Z w42185 X1=X2=X3，Y1=Y2=Y3，Z1=Z2=Z3，
-@aq2a*r42185 它们相互间的色差值都是零（表5-7）。
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图 5-54
表5-7
Ⅰ
光源
Ⅱ
颜色
样品
Ⅲ
三刺激值
Ⅳ
色度坐标
Ⅴ
CIE1976均匀颜色空间及色差
X Y Z
x y
L a b
△Eab
参照
光源
D65
1
42.73 33.19 15.18
0.4691 0.3643
64.31 36.84 34.77
标准
2
42.73 33.19 15.18
0.4691 0.3643
64.31 36.84 34.77
0
3
42.73 33.19 15.18
0.4691 0.3643
64.31 36.84 34.77
0
测试
光源
A
1
59.23 40.25 4.95
0.5680 0.3847
69.65 37.79 44.04
标准
2
60.01 40.23 5.35
0.5680 0.3810
69.63 39.63 41.29
3.31
3
57.27 40.36 4.78
0.5592 0.3941
69.73 32.91 45.37
5.06
当参照光源D65改换为测试光源A时，通过计算表明（式（5-24）、（5-25））三种颜色样品有不同的三刺激值。计算结果列于表5-7中，从表中可以看到，它们相互间的色差也不再等于零。
7Eu;B:A+g\ S42185 表5-7中计算出了各颜色样品的三刺激值，同时计算了它们的色差。根据CIE确定同色异谱指数Mt的方法，导出（1，2）和（1，3）两对颜色样品的同色异谱指数列于表5-8中。表中，同色异谱指数的计算，是以样品1为标准样品，样品2和3为复制品；在光源
下，每一个复制品与标准样品有相同的颜色（三刺激值）。它们是同色异谱色。但是在测试光源A下，它们的颜色产生了差异，三刺激值不再相同，在复制品与标准样品之间产生了同色异谱指数。
HZQU hH:N1D42185 表5-8
颜色样品
同色异谱指数
CIE 1976 ΔEab
（1，2）
MA
3.31
（1，3）
MA
5.06
分析测试百科网%oOQ2Z/L#cS1o
从上面的分析计算，可以得出两点结论：
'WG9mC?\Wy n6j42185 1. 三刺激值相同、光谱分布不同的颜色样品叫做同色异谱色。而且从光谱分布的差异，可以粗略地判断同色样品的异谱程度。如果复制品与标准样品之间的光谱反射率曲线形状大致相同、交义点和重合段多，就表明同色异谱程度低、特殊同色异谱指数低（色差值小），如图5-54中的光谱反射率曲线（1，2）。相反，如果复制品与标准样品之间的光谱反射曲线形状很不同，交义点少，那么同色异谱的程度就高。这种根据光谱分布差异来判断同色异谱程度的方法 ，是一种很有用的定性判断法。分析测试百科网 f K'@4w8T~*\Y0O \
2. 史泰鲁斯（stiles）和维泽斯基（wyszecki）发现：两个异谱的颜色刺激如要同色，则其光谱反射曲线ρ1（λ）与ρ2（λ）在可见光谱波段（400～700nm）内，至少在三个不同波长上必须具有相同的数值。也就是两者的光谱反射率曲线至少要有三个交叉点。图5-54中的三种颜色样ρ1（λ）、ρ2（λ）、ρ3（λ）的情况，已充分说明了这一结论的正确性。分析测试百科网 K)fC"Mi8_I2D J:C
最后，应该注意：在大多数情况下，精确的同色异谱色匹配（X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2）是很难做到的，一般只能做到近似的同色异谱匹配。例如，在包装装潢印刷中的由三原色油墨配专色或三原色网点面积率配专色等，都会存在一定色差。在实际生产中，应允许复制品与标准样品（原稿）在做同色异谱色匹配时存在色差，只是应尽量控制复制品与原稿的色差，把它限制在规定的允许范围之内。对于包装装潢印刷，这种色差一般应为ΔΕab≤6。分析测试百科网0O0qy*?I/J
色品图的色品图
。由国际照明委员会(CIE)制定，故称CIE色品图。描述颜色品质的综合指标称为色品，色品用如下3个属性来描述：①色调。色光中占优势的光的波长称主波长，由主波长的光决定的主观色觉称色调。②亮度。由色光的能量所决定的主观明亮程度。③饱和度。描述某颜色的组分中纯光谱色所占的比例，即颜色的纯度。由单色光引起的光谱色认为是很纯的颜色，在视觉上称为高饱和度颜色。单色光中混有白光时纯度降低，相应地饱和度减小。例如波长为650纳米的色光是很纯的红色，把一定量白光加入后，混合结果产生粉红色，加入的白光越多，混合色就越不纯，视觉上的饱和度就越小。
基于 CIE L* a* b*怎么理解啊？
CIE是国际照明委员会。CIELAB是CIE的一个颜色系统，基于CIELAB的意思是基于这个颜色系统之上，基本是用于确定某个颜色的数值信息
CIE颜色系统
颜色是一门很复杂的学科，它涉及到物理学、生物学、心理学和材料学等多种学科。颜色是人的大脑对物体的一种主观感觉，用数学方法来描述这种感觉是一件很困难的事。现在已经有很多有关颜色的理论、测量技术和颜色标准，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。
一、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：
1、 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）；
2、定义了标准光源(Standard Illuminants）：用于比较颜色的光源规范；
3、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；
4、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；
5、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系统中所存在两个问题：
1、该规范使用明度和色度不容易解释物理刺激和颜色感知响应之间的关系；
2、 XYZ系统和在它的色度图上表示的两种颜色之间的距离与颜色观察者感知的变化不一致，这个问题叫做感知均匀性(perceptual uniformity）问题，也就是颜色之间数字上的差别与视觉感知不一致。
为了解决颜色空间的感知一致性问题，专家们对CIE 1931 XYZ系统进行了非线性变换，制定了CIE 1976 L*a*b*颜色空间的规范。事实上，1976年CIE规定了两种颜色空间，一种是用于自照明的颜色空间，叫做CIELUV，另一种是用于非自照明的颜色空间，叫做CIE 1976 L*a*b*，或者叫CIELAB。这两个颜色空间与颜色的感知更均匀，并且给了人们评估两种颜色近似程度的一种方法，允许使用数字量ΔE表示两种颜色之差。
CIE XYZ是国际照明委员会在1931年开发并在1964修订的CIE颜色系统（CIE Color System），该系统是其他颜色系统的基础。它使用相应于红、绿和蓝三种颜色作为三种基色，而所有其他颜色都从这三种颜色中导出。通过相加混色或者相减混色，任何色调都可以使用不同量的基色产生。虽然大多数人可能一辈子都不直接使用这个系统，只有颜色科学家或者某些计算机程序中使用，但了解它对开发新的颜色系统、编写或者使用与颜色相关的应用程序都是有用的。
