34、CIE色彩体系：从色度值到白度评估的全面解析

CIE色彩体系：从色度值到白度评估的全面解析

1. 色度学基础：三刺激值与色彩感知

在色彩科学领域，国际照明委员会（CIE）推荐的CIE色彩规范系统是色度学的基础。色彩感知主要涉及三个关键元素：人类视觉系统、光线和物体。缺少其中任何一个元素，我们都无法感知颜色。

CIE将这些元素定义为颜色匹配函数，如对于2°和10°视野，分别有 (x(\lambda))、(y(\lambda)) 和 (z(\lambda))，或 (x_{10}(\lambda))、(y_{10}(\lambda)) 和 (z_{10}(\lambda)) ，这些函数代表了具有正常色觉的人群在整个可见光谱上的颜色感知情况，也被称为CIE 1931和1964标准色度观测者。

任何颜色都可以用一组称为三刺激值（Tristimulus Values）或XYZ值的三个数字来指定。对于反射表面颜色的测量，三刺激值的计算公式如下：
[
\begin{cases}
X = k\int_{\lambda}S(\lambda)R(\lambda)x(\lambda)d\lambda \
Y = k\int_{\lambda}S(\lambda)R(\lambda)y(\lambda)d\lambda \
Z = k\int_{\lambda}S(\lambda)R(\lambda)z(\lambda)d\lambda
\end{cases}
]
其中，(k) 是一个常数，选择它使得对于完美反射漫射体，(Y = 100)。如果使用CIE1964标准色度观测者，除了 (k)、(S(\lambda)) 和 (R(\lambda)) 外，所有项都应包含下标10