顏色怎么表示？顏色的幾種表示方法

定量地表示顏色稱為顏色表征或表色，所表示的數(shù)值叫做顏色表征值或表色值。為了表征顏色而采用的一系列規(guī)定和定義所形成的體系稱為顏色系統(tǒng)，這些顏色系統(tǒng)是顏色表示的依據(jù)。那么，顏色怎么表示？本文對(duì)顏色的幾種表示方法做了介紹。

顏色的光譜表示法：

光譜表示法是以反射率曲線來(lái)表示顏色特性的方法，它是以可見(jiàn)光光譜的波長(zhǎng)作橫坐標(biāo)，以被測(cè)物的反射率為縱坐標(biāo)繪制成的曲線。非發(fā)光物體的顏色是由它對(duì)入射光選擇性吸收后的反射光光譜成分所決定的。下圖中的三條反射率曲線分別表示的是紅色、黃色和藍(lán)色。

顏色的CIEXYZ色度系統(tǒng)表示法：

物體顏色的定量測(cè)定是很復(fù)雜的，它涉及到觀察者的視覺(jué)生理、視覺(jué)心理及照明條件、觀察條件等許多因素。顏色的測(cè)量和標(biāo)定應(yīng)符合人眼的觀察結(jié)果，為了標(biāo)定顏色，首先必須研究人眼的顏色視覺(jué)特征。然而，不同觀察者的顏色特征多少是有差異的，這就要求通過(guò)許多觀察者的顏色視覺(jué)實(shí)驗(yàn)，確定一組為匹配等能光譜色所需的三原色數(shù)據(jù)，即標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值，以此來(lái)代表人眼的平均顏色視覺(jué)特性，用于色度學(xué)計(jì)算和標(biāo)定顏色。為此，1931年，CIE根據(jù)研究人員的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推出了“CIE1931-RGB”標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值。由于該系統(tǒng)在標(biāo)定光譜色的原色時(shí)出現(xiàn)負(fù)值，計(jì)算不方便，不易理解，又在CIE-RGB系統(tǒng)基礎(chǔ)上導(dǎo)出了“CIE1931-XYZ”系統(tǒng)，X、Y和Z代表三原色的三刺激值。由X、Y、Z三維空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)化為CIE1931-xy色度圖，x、y、z三坐標(biāo)與三刺激值X、Y、Z有如下關(guān)系：

x=X/（X+Y+Z）、y=Y/（X+Y+Z）、z=Z/（X+Y+Z）

在CIE1931-xy色度圖中x色品坐標(biāo)表示紅原色的比例，y色品坐標(biāo)表示綠原色所占的比例。由于z=1-（x+y），故系統(tǒng)中沒(méi)有表示出相當(dāng)于藍(lán)原色的z坐標(biāo)。利用此圖可以在平面空間中表示出XYZ間的相對(duì)關(guān)系。CIE1931-xy色度圖如下所示：

圖中的C點(diǎn)表示CIE標(biāo)準(zhǔn)光源C，曲線為光譜軌跡曲線，沿著曲線標(biāo)明了每種純顏色光的波長(zhǎng)。光譜軌跡曲線與連接光譜曲線兩端所形成的馬蹄形內(nèi)包括了一切物理上能實(shí)現(xiàn)的顏色。只要測(cè)定了樣品的三刺激值X、Y、Z，就可以用色品坐標(biāo)x、y和明度Y（即Y刺激，表示顏色明暗大小的程度）來(lái)確定這種樣品的顏色。

為了適應(yīng)10°大視場(chǎng)的色度測(cè)量，1964年 CIE 又發(fā)展了“CIE1964 補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)”。

XYZ三刺激值是通過(guò)色刺激函數(shù)每一個(gè)波長(zhǎng)的值乘以CIE色匹配函數(shù)每一個(gè)波長(zhǎng)上的值，并將每一組乘積在相應(yīng)整個(gè)可見(jiàn)光譜的波長(zhǎng)范圍內(nèi)積分起來(lái)得到。按實(shí)踐中常用的方法，對(duì)于反射物體色，其結(jié)果可用400-700nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，間隔20nm的波長(zhǎng)處的乘積和來(lái)近似表示。三刺激值的計(jì)算公式為：

顏色的CIE1976Lab系統(tǒng)表示方法：

CIE 推薦的X、Y、Z空間是不均勻的，在此空間中，兩對(duì)等距的顏色點(diǎn)并不一定給人以相同的顏色感覺(jué)。為了提高計(jì)算結(jié)果與視覺(jué)的相關(guān)性，CIE推出了幾種均勻顏色空間，其中應(yīng)用最廣泛的是CIE1976L*a*b*均勻顏色空間。當(dāng)X、Y、Z和X0、Y0、Z0滿足條件X/X0＞0.008856、Y/Y0＞0.008856和Z/Z0＞0.008856時(shí)，其坐標(biāo)參數(shù)為：

當(dāng)X/X0、Y/Y0和Z/Z0三個(gè)值中任一個(gè)小于0.008856時(shí)，其坐標(biāo)參數(shù)為：

式中，L*為明度指數(shù)，表示黑一白軸，a*和b*為色度指數(shù)，分別表示紅一綠軸和黃一藍(lán)軸。L為100時(shí)，表示對(duì)光完全散射的漫射體；L為0時(shí)，表示對(duì)光完全吸收的黑體。a*值越大，樣品的色調(diào)越紅；b*值越大，色調(diào)就越黃。X0、Y0、Z0代表CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上，然后又反射到人眼中的三刺激值，其值可參考相應(yīng)的文獻(xiàn)。