視覺(jué)特性與三基色原理-資料下載頁(yè)
2025-05-09 23:13本頁(yè)面
【正文】 r + g + b = 1 ? 式中， m 稱(chēng)為色模，它代表某彩色光所含三基色單位的總量。 r、 g、b 稱(chēng)為色度坐標(biāo)或相對(duì)色系數(shù)。它們分別表示：當(dāng)規(guī)定所用三基色單位總量為 1 時(shí)，為配出某給定色度的彩色光所需要的 [R]、 [G]、 [B] 數(shù)值。 ? 因此： |F|= m*(r + + ) 光瓦 = 680m*(r + + ) 流明 三基色原理與色度圖 （ 8） ? 二、 RGB色度圖 ? 如前所述，三個(gè)相對(duì)色系數(shù)之和等于 1，所以只要用其中的兩個(gè)就可以明確地表示出色度。于是，各種彩色的色度可以采用二維表示法，RGB 色度圖就是用 r一 g 直角坐標(biāo)系來(lái)表示各種色度所畫(huà)出的平面圖形。如圖 1一 22 所示。 三基色原理與色度圖 （ 9） ? 關(guān)于色度圖的一些說(shuō)明： ? 圖中單位紅基色 [R] 的色度坐標(biāo)為 r= g = b = 0；單位綠基色 [G] 的坐標(biāo)為 g = r = b = 0；單位藍(lán)基色 [B] 的坐標(biāo)為 r=0、g=0 （對(duì)應(yīng) b = 1）。 ? r =g = 1/3 (b = 1/3) 表示等能白光。 ? 由 [R]、 [G]、 [B] 三點(diǎn)連成的三角形稱(chēng)彩色三角形，其重心 E 即為等能白光 E白 的位置。 ? 在連接 [R] 和 [G] 的直線上， r、 g 之和恒為 1，即 b = 0。 ? 在彩色三角形內(nèi) r＋ g≤1 ， r、 g、 b 均為正值，說(shuō)明由三基色相加混合配出的各種彩色均在三角形內(nèi)。 ? 自然界中的彩色（也稱(chēng)實(shí)色）都能用整個(gè)閉合曲線及其內(nèi)部的相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)表示。坐標(biāo)位置越靠近譜色軌跡，所對(duì)應(yīng)的彩色越純，即飽和度越高；而越靠近 E 點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的彩色的飽和度越低。 三基色原理與色度圖 （ 10） ? XYZ計(jì)色制 ? 前面介紹的 RGB 計(jì)色制采用物理三基色，因而物理章義清楚，但是使用起來(lái)卻很不方便。如：在色度圖上不能表示出亮度；譜色軌跡不全在坐標(biāo)的第一象限內(nèi)，作圖不便等。因此，為了克服上述缺點(diǎn)，國(guó)際照明委員會(huì)規(guī)定了另一種坐標(biāo)系，就是現(xiàn)在常用的 XYZ 計(jì)色制（或稱(chēng) CIE 制）。 ? 在新的坐標(biāo)系里，選擇了一組新的計(jì)算三基色單位 [X][Y][Z]。它們并不代表實(shí)際的彩色。配色方程為 F = X[X] + Y[Y] + Z[Z] 式中 X、 Y、 Z 為三色系數(shù)。 三基色原理與色度圖 （ 11） ? 由物理三基色求出計(jì)算三基色的下列線性方程組： [X] = [R] [G] + [B] [Y] = [R] + [G] [B] [Z] = [R] + [G] + [B] 三基色原理與色度圖 （ 12） ? XYZ計(jì)色制有以下特點(diǎn)： ? (1) 當(dāng)用它們配出實(shí)際彩色時(shí)，三個(gè)色系數(shù) X、 Y、 Z 均為正值。 ? (2) 為了便于計(jì)算，使合成彩色光的亮度僅由 Y[Y] 一項(xiàng)確定。并且規(guī)定 1[Y] 的光通量為 1 光瓦。換句話說(shuō)，另兩個(gè)基色不構(gòu)成混合色光的亮度，但合成色光的色度仍然由 X、 Y、 Z 的比值確定。 ? (3) 當(dāng) X = Y = Z 時(shí)，仍代表等能白光 E白 。 三基色原理與色度圖 （ 13） ? ? 一、實(shí)際與理論的區(qū)別： ? 彩色顯象管是利用空間混色法來(lái)重現(xiàn)彩色的。它以紅、綠、藍(lán)三種熒光粉所發(fā)出的非譜色光作為顯象三基色光，而不能直接采用 CIE 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光譜三基色 [R]、 [G]、 [B]。 ? 選擇顯象基色有兩點(diǎn)考慮：一是所選三基色在混色時(shí)，應(yīng)獲得盡可能多的彩色，即在色度圖中，由顯象三基色所構(gòu)成的三角形面積要盡可能地大；另一方面基色的亮度應(yīng)足夠大。這就需要尋找發(fā)光效率高、色彩鮮艷的熒光粉，實(shí)際上這兩者之間是存在著矛盾的。所以，一般只能折衷考慮。根據(jù)實(shí)踐證明，在不明顯降低重現(xiàn)彩色質(zhì)量情況下，犧牲一些重現(xiàn)色域而換取較高的重現(xiàn)彩色亮度是合適的，因?yàn)橹噩F(xiàn)彩色質(zhì)量指標(biāo)包括亮度，而且重現(xiàn)高亮度比重現(xiàn)高飽和度彩色更為重要。 三基色原理與色度圖 （ 14） ? 二、兩種制式的顯象基色的色度坐標(biāo) 三基色原理與色度圖 （ 15） ? 三、新的轉(zhuǎn)換關(guān)系 ? 新的 RGB 與 XYZ 色系數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系（詳見(jiàn)相關(guān)參考資料） ????????????????????????????????????ZYXBGReee8 9 1 5 0 2 9 5 2 8 3 1 ???????????????????????????????BGReeeZYX 三基色原理與色度圖 （ 16） ? 四、亮度公式 ? 因?yàn)樵? XYZ 制中，只有 Y 代表亮度，所以按式（ 1一 42）由顯象三基色配出的任意彩色光的光通量為 Y = ＋ ＋ 這就是常用的亮度公式。導(dǎo)出此式的依據(jù)是用 NTSC 顯象三基色 1[Re]、 1[Ge]、 1[Be] 相混配出光通量為 1 光瓦的白光 C白。
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