颜色测量原理之颜色测量方法及颜色坐标计算

文章来源: 时间:2024-11-06 点击:20

颜色测量是对颜色进行分析的重要手段,在颜色的管理与颜色的传递与复制中有着重要的作用。针对不同的颜色测量方法,可以获取不同的颜色信息,并经过颜色坐标的转换获取相应的色度值。本文对颜色测量原理之颜色测量方法及颜色坐标计算做了介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!

分光光度法

颜色测量原理之颜色测量方法:

颜色测量方法可以分为:目视法、分光光度法和光电积分法。

1.目视法:是色度测量的最基本方法,通过目视方式比较色样中被测色样与标准色样之间的色差。需要选用标准光源、模拟照明体或“北窗光”照明等正标准照明体进行实验测试。然而观测者的颜色反应往往受制于观测人员的心理状态,因人而异。

2.分光光度法:是测量光源光能量或光源经被测物质反射投射之后的光能量的光谱功率分布,然后通过光谱数据计算其颜色,即标准照明体下的三刺激值。各种高速光电探测器的出现,该方法的测量结果越来越精确,一般选用该分光光度法测量颜色变化。

3.光电积分法:通过测得的探测器光谱响应与正标准色度观察者光谱三刺激曲线匹配,形成特定的光谱响应曲线,以此来对被测光谱功率进行积分测量。该方法测量速度快,但受限于探测器光谱灵敏度,仅适用于对精度要求不高的场合。


颜色测量原理之颜色坐标的计算:

为计算被测物体颜色的三刺激值和色品坐标,首先需要测量得出光源或者光源经反射、透射进探测器的颜色刺激值φ(λ)。随即使用色度学的三个基本方程计算颜色的三刺激值X、Y、Z,即:

三刺激值X、Y、Z05

式中,k为调整系数,而x(λ)、y(λ)、z(λ)是标准色度下光谱三刺激值函数,如果选用不同的标准色度系统如CIE1931 或CIE1964,相应的其值也应表示不同视场(2°或10°)的光谱三刺激值数据。

如果被测颜色是光源颜色,即从光源出发的光谱能量直接被探测器接收,则颜色刺激函数φ(λ)应等于光源辐射的光谱功率Pe(λ),即:φ(λ)=Pe(λ)。

如果被测颜色是物体颜色,由于物体颜色与照明条件、物体本身的特性相关,即物体本身的光谱透射比τ(λ)、物体本身的光谱辐亮度系数β(λ)和光谱反射比ρ(λ)有关,所以被探测器接收的颜色刺激函数φ(λ)应为照明体的相对光谱功率分布与物体本身特性参数的乘积,即:

颜色刺激函数计算式01

实际计算中,一般用求和的方法代替积分计算:

积分计算式

在测得颜色的三刺激值X、Y、Z后,通过计算可以得到出颜色的CIE色品坐标(x,y),即:

CIE色品坐标x,y

同样也可由X、Y、Z计算出颜色的RGB、Lab等实验所需的色度值。

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