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三刺激値と色度座標

Electrical4u
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フィールド: 基本電気
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China

三刺激値

基本的に、色は3つあります。それらは赤(R)、緑(G)、青(B)です。人間の目を刺激するあらゆる色は、これらのR、G、Bの一定の割合で混合されています。ここでは、物体の色Cをテスト色として考えます。私たちは、R、G、Bの3つの光源を使用して実験を行います。

スクリーンは、テスト光と光源の色を合わせるために使用されます。スクリーン全体の上半分をスクリーン1とし、下半分をスクリーン2とします。ここで、スクリーン2はテスト光源Cによって照らされます。

次に、スクリーン1上でこのテスト光源の色をR、G、Bの光源の強度を調整することで一致させます。3つの光源は、スクリーンの両半分が異なる色にならず、テスト光源の色だけになるように調整されます。

強度に基づいて、以下のように書くことができます


下図のように配置する必要があります。

tristimulus values

ここで、r、g、bはそれぞれの強度の値です。
この色一致実験は、物体の色のスペクトル 三刺激値 を得るために行われます。

上記の実験によれば、物体の色は光源の強度を調整することで達成されます。トリクロマトリーでは、これら3つの一致刺激の強度の利用可能性を示しています。

もし任意の色がR、G、Bの刺激を調整して選択された場合、3つの一致刺激の量は新しい方法で表現できます。


ここで、記号 ≡ は「一致する」と読みます。

興味深いことに、モノクロメートなテスト刺激を使用して物体の色を得ますが、実際には赤色が緑色と青色と混合しても正確なテスト物体の色は得られません。

むしろ、赤色がテスト物体の色と混合すると、緑色と青色が完璧な強度で混合したときと同じ色になります。したがって、与えられた量の緑色と青色の一致刺激の混合物は、テストと赤色の刺激の混合物と一致します。現在、色刺激方程式は以下のようになります:


これは赤色の光が負であることを意味するものではありません。
色の一致は加算的です。波長λ1 [C(λ1)] の1単位の光の強度がR、G、Bの原色と一致するとき、


そして、波長λ2 [C(λ2)] の1単位の光の強度がR、G、Bの原色と一致するとき、


その後、2つのモノクロメートな光C(λ1) + C(λ2) の加算混合は、2つの原色の量の加算混合と一致します:


P(λ) スペクトル放射分布を持つ刺激のR、G、B 三刺激値は


または積分を使用して、



CIE 1931 標準色度観測者の逆r(λ)、逆g(λ)、逆b(λ) 色一致関数のグラフは以下の通りです。

standard colorimetric observer

色度座標

主に色は3種類があります。

  1. 光源色

  2. 物体色

  3. 派生色

光源色は光源から得られる色です。一方、物体色は完全な白色光源で照らされた物体の色です。

また、派生色は2つの異なる色を混合して得られる色です。
例えば、赤色(単色)の光源が青色(単色)の物体に投影されると、新しい物体の色が得られます。これが派生色です。

一般的に、波長の逆r(λ)、逆g(λ)、逆b(λ) の関数は逆x(λ)、逆y(λ)、逆z (λ) で表されます。


ここで、S(λ) は放射量であり、k = 683 lm/W です。
これらの式は対応する光度方程式を与えます(詳細については
光度計測放射計測 を参照してください)。

輝度測定はY三刺激値に凝縮されます。そのため、(X, Y, Z)空間から別の空間へ変換することが合理的でした。Yは座標の一つであり、他の二つXとYは色度です。
色度座標(x, y, z)は以下のように定義されます:


ここで、x + y + z = 1 です。したがって、2つの色度座標を使用して、刺激の色度を簡単に説明できます。色度図は以下の通りです。

chromaticity coordinates

この色度図において、2つの加算混合色の色度点は、構成色の色度点を結ぶ線上に位置します。

赤と青の混合は紫の色を与えます。この図では、R、G、Bの軌跡は連続的な波長を示しますが、紫の側は連続的な波長ではなく、不連続です。

2つの刺激の加算混合の色度:
aR 量の赤色とaG 量の緑色が混合された場合、加算混合色の三刺激値は


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