25、色彩科学中的关键概念：CIE色度图、纯度、主波长与显色指数

色彩科学中的关键概念：CIE色度图、纯度、主波长与显色指数

1. 阿贝尼效应与色度图的发展

阿贝尼效应于1909年首次被观察到，当白光添加到单色光中时会出现色相偏移现象。在色度图中，白光（如等能刺激）与单色光混合的轨迹是一条直线。然而，色度图缺乏感知均匀性的问题，促使人们探索XYZ系统的非线性变换，最终催生了CIE（1976）L a b*色彩空间（即CIELAB）。

目前，有两个CIE xy色度空间，分别对应1931年（2°视角）和1964年（10°视角）的标准观察者。当前正在探索一种包含视角参数的CIE标准观察者，以实现一系列相关的色度图。

2. CIE色度图、纯度和主波长的定义

2.1 色度图

色度图是一种平面图表，其中由色度坐标指定的点代表颜色刺激的色度。在CIE标准比色系统中，通常将y作为纵坐标，x作为横坐标，从而得到x, y色度图。

2.2 纯度（颜色刺激的）

纯度是衡量单色刺激和指定消色差刺激在相加混合时，与所考虑的颜色刺激相匹配的比例的指标。对于紫色刺激，单色刺激由紫色边界上的一个点所代表的刺激替代。比例可以通过多种方式测量，如“激发纯度”和“比色纯度”。

2.3 激发纯度 [pe]

激发纯度由CIE 1931或1964标准比色系统色度图上两个共线距离的比值NC/ND定义。第一个距离是代表所考虑颜色刺激的点C与代表指定消色差刺激的点N之间的距离，第二个距离是点N与光谱轨迹上所考虑颜色刺激主波长处的点D之间的距离。计算公式如下：
[pe = \frac{y - y_n}{y_d - y_n}]