光度学与色度学：CIE标准色度学系统(三)

2011-01-25

                                                 光度学与色度学：CIE标准色度学系统(二)
5、表示颜色特征的两个量——主波长和颜色纯度

（1）主波长和补色波长

颜色的主波长是以一定比例与参考白光相混合匹配出该颜色的光谱色的波长，常以表示之。颜色的主波长与色调大致相对应，在不同明度下色调相同的颜色有稍有不同的主波长。

颜色的主波长可从色品图上求得。在色品图上找到所考虑颜色的色品点(M)和参考白光，例如E光源的色品点(E)。连接(E)和(M)，并延长与光谱色色品轨迹相交，交点对应的波长即为

颜色(M)的主波长。由图可知颜色(M)的主波长。

并不是所有颜色都有主波长，光谱色色品轨迹的开口两端点和参考白光色品点(E)所构成的三角形内各点所表示的颜色都没有主波长，因为参考白光色品点(E)和其中任何一点的连线延

长均不能和光谱色色品轨迹相交，例如图中的任意点（N）。但是把向反方向延长，则可和光谱色色品轨迹相交于(P)点。点(P)对应的波长不是颜色(N)的主波长，而是颜色(N)补色的

主波长，称之为颜色(N)的补色波长。为了和主波长相区别，补色波长前加“一”号，或在波长后加“C”表示。例如颜色(N)的补色波长表示为米，或者米C。

有主波长的颜色也可以有补色波长

（2）颜色纯度

颜色纯度表示颜色接近主波长光谱色的程度。颜色纯度有两种表示方法：

①刺激纯度一种颜色可以被看成是一种光谱色与参考白光以一定比例的混合色，其中光谱色的三刺激值总和与混合色三刺激值总和的比值Pe就能表示颜色接近光谱色的程度，定义Pe为

颜色的刺激纯度

式中，、、和为颜色(M) 所包含的主波长光谱色的三刺激值；X、 Y 和Z为颜色(M) 的三刺激值。假定颜色中所包含的参考白光的三刺激值为X0、Y0、Z0，根据颜色相加原理，有

式中，为颜色(M)所包含的主波长光谱色三刺激值的总和；为参考白光三刺激值的总和。

经比例变换，有

这就是根据颜色、主波长光谱色和参考白光色品坐标求刺激纯度的计算公式。

②亮度纯度颜色的纯度也可用该颜色所包含的光谱色的光亮度与该颜色的总光亮度比值来表示，称做亮度纯度，以表示之。由前面的讨论知，颜色的Y 刺激值与颜色的亮度成正比，故

有。

式中，为颜色中光谱色的亮度因数；Y为该颜色的亮度因数。前已定义颜色的刺激纯度为

表示了刺激纯度pe和亮度纯度pc之间的关系。颜色纯度和颜色饱和度大致对应。说大致对应是因为在色品图不同部位上颜色纯度相同时饱和度可能稍有差异。

二、CIE1964补充标准色度学系统

前述的1931CIE-RGB标准色度学系统和1931CIE-XYZ标准色度学系统的基本数据都是从莱特和吉尔德2°视场实验数据换算求得的，因此它们只适用小视场（w<4°）情况下的颜色标定。

为了适应大视场情况下颜色的测量和标定，CIE在1964年公布了CIE 1964补充色度学。