色坐标

科技工作者之家 2020-11-17

色坐标是色度学的重要内容之一,光源的色坐标测量是研究光源特性的重要方法之一,它具有广泛的使用意义。色坐标测量的基本原理是根据光源的光谱分布由色坐标的基本规定进行计算而得出的。

简介色坐标(chromaticity coordinate),就是颜色的坐标。也叫表色系。

常用的颜色坐标,横轴为 x ,纵轴为 y 。有了色坐标,可以在色度图上确定一个点。 这个点精确表示了发光颜色。即:色坐标精确表示了颜色。 因为色坐标有两个数字,又不直观,所以大家喜欢用色温来大概表示照明光源的发光颜色。

其实,色温是通过色坐标算出来的,不通过色坐标是得不出色温的,要么是“大概”、“也许”的。

如果是有很深颜色的,例如:绿、蓝色等,可以通过色坐标,算出“主波长”和“色纯度”来比较直观的表示颜色。通常用K(开尔文)来表示色温,例如:暖白色-3300K以下,白色约-4000K,珠光色-5000K以上 。

对节能灯,国家规定了如下的色坐标要求,偏离值小于5SDCM1:

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色度图对于发光材料我们通常会用发光颜色来描述。由于心理和生理方面的影响,人们对颜色的感官不会完全相同.即使是正常视觉的人眼判断也不完全相同。要定量地对一种颜色进行描述,并用物理方法代替人眼来测量颜色,就要用到色度图2。

色坐标表示方法色彩的坐标系即表色系,国际上色彩的定量表述有孟塞尔表色系统、CIE表色系统等,各系统之间在一定条件下可以转换。

1. 孟塞尔表色系

孟塞尔表色系描述色彩的三个要素是,色相、彩度、明度。

色相:色彩的相貌,是区别色彩种类的名称;

明度:色彩的明暗程度,即色彩的深浅差别,明度差别指同色的深浅变化,也指不同色相之间存在的明度差别;

彩度:又称纯度或饱和度,指色彩的纯净程度。

孟塞尔表色系认为,互补的色相对比可通过调整明度差别来取得谐调,即高明度基色可配其低明度的补色来做补偿。配色中较强的色要缩小面积,较弱的色要扩大面积。TFT-LCD的像素大小、色层厚度等光学相关物理参数都是固定的,所以在TFT-LCD中使用孟塞尔色彩体系还原五颜六色的物体在光学和材料上很难操作。

2.RGB表色系

三原色可以合成包括单色光在内的所有的颜色。不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同,用颜色方程C=R(R)+G(G)+B(B)表示,其中(R)、(G)、(B)代表代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量,R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量,称为三刺激值。把等能量的单色光,用三刺激值分别求出各自在RGB三维空间的坐标,得到CIE1931xy色度图。

3.XYZ表色系

CIE在RGB表色系基础上,改用三个假想的原色XYZ建立了一个新的色度系统,将它匹配等能光谱的三刺激值,定名为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值,简称XYZ表色系。经过变换,色度坐标均为正值,XY坐标进行归一化处理,可得到x-y色度坐标,又称CIExyY色度图,其中Y轴用于表示亮度。

4.CIExyY色度图

CIExyY色度图的建立给定量分析颜色创造了条件,对CIE XYZ空间进行非线性变换空间处理,消掉XYZ的具体绝对值,把x-y坐标系迎合视觉需要修正为u-v坐标系,形成CIE LUV色度图。

建立表色系(色坐标)后,光源的颜色就可以用色空间上的某一点表示出来。

5.测试仪器

CA310即是色彩分析仪,是柯尼卡美能达公司新一代产品,支持LED背光显示器 主要适用于:色坐标测量 Gamma测量 Flicker测量等 测量步骤:

(1)根据需要设置选项;

(2)执行校零:将探头指向环转至0-CAL 位置 将探头置于待测区域的上方 显示器上按下0-CAL键数字显示屏部分的Lv显示为“000”,校准完毕;

(3)将探头平放在显示器上,开始测量;

(4)锁定测量值3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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