色度圖是黑體軌跡的函數(shù)表達(dá)式v=f(u)在色度學(xué)中以色度坐標(biāo)表示的平面圖。關(guān)于CIE色度圖,有一個(gè)很直觀的解讀,一起來看看吧
黑體不同溫度的光色變化在色度圖上又形成了一個(gè)弧形軌跡這個(gè)軌跡叫做普朗克軌跡或黑體軌跡。
色度學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用隨著人們交流、傳輸、研究顏色信息的需要已經(jīng)建立了多種各具特色的表色系統(tǒng)本研究采用了CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)和CIE1976均勻色空間。
從380nm到780nm的光譜色在CIE 1931 RGB色度圖上的軌跡長這樣:
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而所有人眼能識(shí)別出來的顏色,都由單色光相加而成,因此上圖曲線上的任意兩點(diǎn)畫出來的線段所覆蓋的范圍,就是“人眼能看見的所有顏色”的區(qū)域大小。這就是人眼分辨能力的極限。
把這個(gè)區(qū)域用彩色填充出來,就長這樣:
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注意看,下面的這條直線,是380nm和780nm的連線。它構(gòu)成了色域的另一個(gè)邊界。
不過,上面邊界的曲線是和單色光一一對(duì)應(yīng)的,而下面邊界的這條直線卻沒有單色光對(duì)應(yīng),而是兩個(gè)光譜色的混合色軌跡。因?yàn)樗羌t色和藍(lán)色的混合,所以主要是紫色的。這意味著,沒有單色光形成的紫色。所有帶紫的顏色,什么紫紅色,品紅色,都是所謂的“譜外色”。(這是不是就是紫色讓人感到神秘的原因呢?)
任何兩個(gè)單色光混合的新顏色,要么就正好踩在光譜軌跡上,要么就在光譜軌跡包圍的面積之內(nèi),絕不會(huì)跑到外面去。
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經(jīng)過CIE的刻意設(shè)計(jì),當(dāng)XYZ三刺激值達(dá)到一個(gè)均衡狀態(tài)的時(shí)候,就會(huì)形成白色。位于(x=0.3333, y=0.3333)位置的點(diǎn),代表著三原色各占1/3,就是一個(gè)理想的等能白光E。中間這一大片,都是各種不同的白色。也就是是飽和度為0的消色(可能是黑色,也可能是白色)。
其中,除了專門用于理論研究的、假想出來的等能白光E點(diǎn)之外,還有個(gè)非常重要的白點(diǎn):C點(diǎn)。它的全稱是CIE標(biāo)準(zhǔn)光源C,相當(dāng)于中午陽光的顏色。(注意看一下上圖,光源C和E的位置相隔不遠(yuǎn),C略比E色溫高一點(diǎn)。)
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那么從色度圖上,如何看顏色的三屬性呢?
1.?色相(主波長)
假設(shè)現(xiàn)在有一個(gè)顏色點(diǎn)Q。
由C通過Q作一直線至光譜軌跡,相交于S點(diǎn),此時(shí)就稱Q顏色的主波長為S。S的色相就是Q的色相(一個(gè)近似,不完全準(zhǔn)確)。
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2.?純度(飽和度)
Q離開C點(diǎn)(或者E點(diǎn))、接近光譜軌跡的程度,稱為純度,約等于飽和度。
從圖上可以看出,越靠外的顏色點(diǎn),越接近飽和度最高的光譜色。所以顏色的飽和度是越靠近邊界越高,越靠近白點(diǎn)越低。
3.?明度
至于明度嘛。。。色度圖是一個(gè)二維的圖對(duì)不對(duì)?而色空間是一個(gè)三維空間,所以色度圖是不包含明度信息的。
也就是說,色度圖的坐標(biāo),標(biāo)注的是RGB三原色之間的比例,是相對(duì)大小,不是絕對(duì)大小。白色和黑色對(duì)它來說坐標(biāo)一樣,所有低明度的顏色在色度圖上都沒有,這一點(diǎn)要注意。
色域
我們已經(jīng)知道,G和B形成的混合色,顏色坐標(biāo)會(huì)在G和B的連線上。反過來說,G和B的連線上所有的顏色,都可以由G和B混合實(shí)現(xiàn)。
那么,如果再添加一個(gè)R光,就會(huì)在色度圖上形成一個(gè)三角形對(duì)不對(duì)?這個(gè)三角形里的所有的顏色,都可以通過RGB三色的混合而形成。這不就是RGB加法色的色域嗎?
這個(gè)三角形面積越大,能顯示的顏色也就越多。
但是,不管如何選擇RGB三原色的坐標(biāo)點(diǎn),都不可能覆蓋整個(gè)CIE色域。這就是光譜軌跡的形狀所決定的。
因此采用三原色混合色生成人眼能看到的所有顏色,從理論上來說就是不可能的。
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為了讓顯示器達(dá)到更大的色域,只能盡量讓RGB三原色的坐標(biāo)越靠外越好,也就是RGB三原色的飽和度越高越好。
But,由于材料物理特性的限制,飽和度提高,亮度就會(huì)相應(yīng)的下降。想要亮度不下降,就得加錢。所以,一個(gè)商業(yè)用的顯示器,色域一定是綜合考慮飽和度、亮度、成本的折中方案。
還有一種擴(kuò)大色域的方案,就是增加一個(gè)原色,從三角形變成四邊形。多年以前,Sharp曾經(jīng)在的他家的電視上推出了“四色技術(shù)”,在RGB的基礎(chǔ)上增加了黃色。從實(shí)物的效果看,的確很贊!除了貴沒別的缺點(diǎn)。
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其實(shí)不同的觀察者,對(duì)顏色的感覺是不一樣的。比如年齡就會(huì)影響人對(duì)顏色的感覺。
所以顏色匹配試驗(yàn)的數(shù)據(jù),是對(duì)很多人的測(cè)試數(shù)據(jù)取平均,代表了人眼的平均顏色視覺特性。
這個(gè)實(shí)際上不存在的、代表中值水平的觀察者,被叫做“標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者”。
所以如果你覺得自己的顏色感覺和CIE有那么一丟丟不一樣,其實(shí)是正常的。