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色差仪三刺激值是怎么计算的

三刺激值是我们使用色差仪过程中,经常会提到的一个词,这主要是因为仪器就是模拟人眼进行观察的原理。很多人不太清楚什么是三刺激值,以及色差仪三刺激值是怎么计算的。其实这个词语与人眼观察颜色的原理有很大关系,国际标准委员会推荐的三刺激值系统表色法,就是为了让我们更好的对颜色进行评价。

三刺激值表色法
 
三刺激值表色法是什么?
为了让仪器能够模拟人眼观察到的物体颜色,并且做出准确的测量结果,1931年国际照明委员会CIE制定了三刺激值X、Y、Z系统表色法,也称人们称为CIE-XYZ表色系,这是基于心理、物理色而建立起来的表色系或混色系,是受心理因素的影响,即形成心理颜色视觉感受。这种表色法是测色学上,用实体的数值来度量和表达色泽的一种最科学和最精确的颜色表示方法,它使全世界在颜色的测量上有了统一的方法。所以用三刺激值X、Y、Z系统表色,是一种非常普遍颜色测量的方法,油漆颜色测量在仪器的测色和配色中应用更为广泛。
 
三刺激值为什么与颜色密切相关,其计算公式是什么?
视觉感官上的颜色形成需要满足三个条件是:光源、物体、人眼,三刺激值就是模拟人眼观察颜色的过程,涉及照明标准光源、相对光谱功率分布S(λ)、物体表面光谱反射率ρ(λ)和标准观察者光谱三刺激值。标准光源的相对光谱功率分布与物体表面光谱反射率的乘积,是进入人眼的光谱能量,它们将对人眼红、绿、蓝三种锥体细胞产生刺激,所以常把这个乘积叫做颜色刺激函数,即:

颜色刺激函数=照明光源的相对光谱功率分布×物体表面光谱反射率=S(λ)×ρ(λ)

例如一波长的颜色视觉,是该波长的刺激函数与该波长的光谱刺激值的乘积,即:
单波长红刺激值=颜色刺激函数×标准观察者红色光谱刺激值;
单波长绿刺激值=颜色刺激函数×标准观察者绿色光谱刺激值;
单波长蓝刺激值=颜色刺激函数×标准观察者蓝色光谱刺激值;
物体色总的颜色感觉就是所有波长颜色感觉的总和,即:
红刺激值=各单波长红刺激值之和;
绿刺激值=各单波长绿刺激值之和;
蓝刺激值=各单波长蓝刺激值之和。

因此物体颜色的三刺激值的完整计算式如下:
三刺激值的完整计算式

采用三刺激值法来获得颜色的测量值,是色差仪仪器测量使用的基础,也是能够获得人们使用认可的一个标准方式。使用色差仪测量颜色及其色差,是一种准确且迅速的过程,能够弥补人眼观察色差的不足,是用户产品色差检测以及颜色配方调配的重要辅助仪器。虽然,三刺激值测量法并不是唯一获得颜色测量数值的方法,但是由于其应用较早,所以被人们广泛熟知。

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