CIE色度圖的另類解讀

色度圖是黑體軌迹的函數表達式v=f（u）在色度學中以色度坐标表示的平面圖。關於CIE色度圖，有一個很直觀的解讀，一起來看看吧

CIES色度圖

黑體不同溫度的光色變(biàn)化在色度圖上又形成瞭(le)一個弧形軌迹這個軌迹叫做普朗克軌迹或黑體軌迹。

色度學系統的應用随著(zhe)人們交流、傳輸、研究顔色信息的需要已經建立瞭(le)多種各具特色的表色系統本研究採用瞭(le)CIE1931标準色度學系統和CIE1976均勻色空間
。

從(cóng)380nm到780nm的光譜色在CIE 1931 RGB色度圖上的軌迹長(zhǎng)這樣：

而所有人眼能識别出來的顔色，都由單(dān)色光相加而成，因此上圖曲線上的任意兩點(diǎn)畫出來的線段所覆蓋的範圍，就是“人眼能看見的所有顔色”的區域大小。這就是人眼分辨能力的極限。

把這個(gè)區域用彩色填充出來，就長(zhǎng)這樣：

注意看，下面的這條直線，是380nm和780nm的連線。它構成瞭(le)色域的另一個邊(biān)界。

不過，上面邊(biān)界的曲線是和單色光一一對應的，而下面邊(biān)界的這條直線卻沒有單色光對應，而是兩個光譜色的混合色軌迹。因爲它是紅色和藍色的混合，所以主要是紫色的。這意味著(zhe)，沒有單色光形成的紫色。所有帶紫的顔色，什麽紫紅色，品紅色，都是所謂的“譜外色”。（這是不是就是紫色讓人感到神秘的原因呢？）

任何兩個(gè)單(dān)色光混合的新顔色，要麽就正好踩在光譜軌迹上，要麽就在光譜軌迹包圍的面積之内，絕不會跑到外面去
。

經過CIE的刻意設計，當XYZ三刺激值達到一個均衡狀态的時候，就會形成白色。位於(yú)（x=0.3333, y=0.3333）位置的點
，代表著(zhe)三原色各占1/3，就是一個理想的等能白光E。中間這一大片，都是各種不同的白色。也就是是飽和度爲0的消色（可能是黑色，也可能是白色）。

其中，除瞭(le)專門用於(yú)理論研究的、假想出來的等能白光E點之外，還有個非常重要的白點：C點。它的全稱是CIE标準光源C，相當於(yú)中午陽光的顔色。（注意看一下上圖，光源C和E的位置相隔不遠，C略比E色溫高一點。）

顔色三屬性

那麽(me)從(cóng)色度圖上，如何看顔色的三屬性呢？

1. 色相（主波長）

假設現在有一個顔色點Q。

由C通過Q作一直線至光譜軌迹，相交於(yú)S點，此時就稱Q顔色的主波長爲S。S的色相就是Q的色相（一個近似，不完全準確(què)）。

2. 純度（飽和度）

Q離開C點（或者E點）、接近光譜軌迹的程度，稱爲純度，約等於(yú)飽(bǎo)和度。

從圖上可以看出，越靠外的顔色點，越接近飽(bǎo)和度最高的光譜色。所以顔色的飽(bǎo)和度是越靠近邊(biān)界越高，越靠近白點越低。

3. 明度

至於(yú)明度嘛。。。色度圖是一個二維的圖對(duì)不對(duì)？而色空間是一個三維空間，所以色度圖是不包含明度信息的。

也就是說，色度圖的坐标，标注的是RGB三原色之間的比例，是相對(duì)大小，不是絕對(duì)大小。白色和黑色對(duì)它來說坐标一樣，所有低明度的顔色在色度圖上都沒有，這一點(diǎn)要注意
。

色域

我們已經知道，G和B形成的混合色，顔色坐标會(huì)在G和B的連線上
。反過(guò)來說，G和B的連線上所有的顔色，都可以由G和B混合實現。

那麽，如果再添加一個(gè)R光，就會在色度圖上形成一個(gè)三角形對(duì)不對(duì)？這個(gè)三角形裏的所有的顔色，都可以通過RGB三色的混合而形成。這不就是RGB加法色的色域嗎？

這個(gè)三角形面積(jī)越大
，能顯示的顔色也就越多。

但是
，不管如何選擇RGB三原色的坐标點(diǎn)，都不可能覆蓋(gài)整個CIE色域。這就是光譜軌迹的形狀所決定的。

因此採(cǎi)用三原色混合色生成人眼能看到的所有顔色，從(cóng)理論上來說就是不可能的。

爲瞭(le)讓顯示器達到更大的色域，隻能盡量讓RGB三原色的坐标越靠外越好，也就是RGB三原色的飽(bǎo)和度越高越好。

But，由於(yú)材料物理特性的限制，飽(bǎo)和度提高，亮度就會相應的下降。想要亮度不下降，就得加錢。所以，一個商業用的顯示器，色域一定是綜合考慮飽(bǎo)和度、亮度、成本的折中方案。

還有一種擴大色域的方案，就是增加一個原色，從三角形變成四邊形。多年以前，Sharp曾經在的他家的電視上推出瞭(le)“四色技術”，在RGB的基礎上增加瞭(le)黃色。從實物的效果看，的確(què)很贊！除瞭(le)貴沒别的缺點。

冷知識

其實不同的觀(guān)察者，對(duì)顔色的感覺是不一樣的。比如年齡就會影響人對(duì)顔色的感覺。

所以顔色匹配試驗的數據，是對很多人的測(cè)試數據取平均，代表瞭(le)人眼的平均顔色視覺特性。

這個(gè)實際上不存在的、代表中值水平的觀(guān)察者，被叫做“标準色度觀(guān)察者”。

所以如果你覺(jué)得自己的顔色感覺(jué)和CIE有那麽(me)一丢丢不一樣，其實是正常的。