48、色彩测量中的关键指标与方法解析

色彩测量中的关键指标与方法解析

1. CIE三刺激值

1.1 定义

三刺激值是指在给定的三色系统中，匹配所考虑刺激颜色所需的3种参考颜色刺激的量，也被称为XYZ值。

1.2 背景知识

国际照明委员会（CIE）推荐了CIE颜色规范系统作为比色法的基础，ISO和CIE也提供了一系列联合标准。比色法的基础是三刺激值，用于颜色的交流和再现。颜色感知的三个关键要素是人类视觉系统、光和物体，缺一不可。CIE将这些要素定义为颜色匹配函数，如x(λ)、y(λ)和z(λ) （2°视场）或x10(λ)、y10(λ)和z10(λ) （10°视场），代表具有正常色觉的人群。同时，CIE还对一些光源的光谱功率分布（SPD）进行了标准化，并规定了测量反射表面的照明和观察几何条件。每个表面由光谱反射率R(λ)定义，即样品反射光与相同照明下完美漫射体反射光的比率，通常使用分光光度计测量。

1.3 计算公式

任何颜色都可以由一组称为三刺激值的三元组数字（XYZ值）来指定，计算公式如下：
- 对于反射颜色：
- (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)
其中，常数k的选择使得完美反射漫射体的Y = 100。如果使用CIE1964标准比色观测者，除k、S(λ)和R(λ)外