- 半色调信息隐藏与防伪技术(第2版)
- 曹鹏
- 829字
- 2022-05-05 21:05:45
2.3.2 RGB
在2°视角范围内匹配的等能光谱色的各种色彩得到的平均数据,就是匹配等能光谱色所需要三原色的量,即该色彩的三色刺激值。以此来代替人眼的平均色彩的视觉特性,以便于标定色彩和进行色度计算,式(2-26)中的R、G和B就是色彩C的三色刺激值。三色刺激值不是用物理单位,而是用色度学单位来度量的,规定匹配某种指定的标准白光(W)的三色刺激值相等,且均为1单位。所以对于既定的三原色,每种色彩的三色刺激值是相等的,因而可以用三色刺激值来表示色彩。
为了建立统一的色彩度量参数,在大量实验数据的基础上,CIE选定了三色系统的一组三原色如下。
红为波长为700.0nm的可见光谱,绿为波长为546.1nm的水银光谱,蓝为波长为435.8nm的水银光谱。红、绿、蓝三原色的明视觉光谱效率函数值比为0.0041(R)∶0.98433(G)∶0.01777(B)。
R、G、B是色彩匹配函数、、的值,根据式(2-27)定义r、g、b。
根据视觉的数学模型和色彩匹配实验的结果,CIE规定了用三条曲线表示一套色彩匹配函数。图2-11为CIE1931-RGB表色系统的光谱三色刺激值曲线图。规定观察者的视角是2°,因此该曲线是标准观察者的三色刺激值曲线,归一化的权重因子称为色彩匹配函数、和。
图2-11显示了波长λ=540nm的光谱纯色的三个匹配值,其中红色为负值。色彩在380~700nm,可以通过下列积分计算光谱I(λ)的三色刺激值:
图2-11 CIE1931-RGB表色系统的光谱三色刺激值曲线图
定义的这些色彩匹配函数称为“1931 CIE标准观察者”,如图2-11中的曲线所示,这种曲线通常规范化为一定面积(固定为特定值),如式(2-29)所示。
通过对Wright-Guild数据的多次实验验证和修正,最终决定使用光谱色度坐标r7(λ)、g7(λ)和b7(λ),修正后的数据可用于所需的转换到CIE RGB系统,其中等能白色可表示为
色度坐标采用标准观察者颜色匹配函数(光谱三色刺激值)来进行计算,对于任何的单色光谱光,可以得到式(2-31):
图2-12表示CIE RGB三原色的比例,即当三原色光的相对亮度比例为LR:LG:LB=1.000:4.5907:0.0601时,就能匹配出等能白光。
图2-12 CIE RGB三原色
当两个光源对标准观察者(1931 CIE标准观察者)有相同的视觉色彩时,它们有相同的三色刺激值。