【GB国家标准】 CIE标准色度观测者

JCS 17. 180. 20
中华人民共和国国家标准
GB/T 20147—2006/CIE 10527:1991CIE标准色度观测者
CIE standard colorimetric observers(CIE 10527:1991,IDT)
2006-03-06 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2006-11-01实施
规范性引用文件
术语和定义
技术说明
5（IF1931年标谁色度观测者的色匹配函数的推导次
CIF 196: 年补充标准色度观测者的色匹促函数的推导？CIE标准色度观测者的色匹配函数的实际运用参考文献，
表1CIE1931年标准色度观测者的色匹配函数和光潜色品坐标表2（1F1964年补充标准色度观测者的色匹配隔数和色品坐标-iikAoNikAca
GB/T 20147—2006/CIE 10527:199128
GB/T20147—2006/CIE;10527:1991本标准等同采用CIE10527：1991&CIE标准色度规测者英文版）此外，本标准做了下列编辑性修改：e）“本国际标准”词改为“本标准\；b）用小数点“，\代作为小数点的\，“c）删除CIE10527，1991的的言
本标推内中国轻工业联台会提出。本标准由全国照明电器标准化技术委员会（SAC/TC224)归口。本标准起毕单位：国家电光源质量监督检验中心（北京）。本标准要起草人：张颖、华树明、李春阳、周梦嫂。本标雅首次制定。
GB/T 20147—2006/C1E 10527:1991引
-iikAoNiKAca-
具有不同光谱成分的颜色能看上去是一样的。色度学的-个重娶作用就是确定一对这样的同色异谱色看上去是否相同，为此，同属于正常色视觉观测者的色匹配之间存在不一致，妨得了月视比色计的使用，自视比色法也很费时间。因此·长期以来色度学实践中用色匹配函数来计算颜色的三刺澈值：一对颜色的三刺激值等式表明，当一个色配函数被采用，其观测者在相同的条件下观察这两种颜色时，这两种颜色的色貌是匹配的。利用标准的色匹配函数可对在不同时间和可能的位置上获得的一刺激值进行比较。
1范围
GR/T 20147—2006/CIF 10527.1991CIE标准色度观测者
本标准规定在色疫学中使用的色烂配两数，规定了两种色匹配函数，2）CIE1931标准色度观测者色匹配函数这种色匹配函数给出了具有正常色视觉的观测者在适应的明视觉下，视场约1-~1°时的色匹配特性
b）CIF1964补充标准色度观测者色匹配函数这种色匹配函数给出了其有正常色视觉的观测者在充分高的明视觉下,以及忙光谱功率分布致使视网膜柱状细胞感受器末参与的情况下，在大于1\的视场的色匹配特性。2规范性引用文件
下列义件中的条款通过本标雅的引用而或为本标准的条款：凡足注口期的引用文件，其随后所有的偿改单（小包括勘设的内容）战修订版小适用于不标准，然而，鼓慰根据本标雅送收协设的备方研究足否可使用这此文件的最新版木，凡是不注口期的引用文件,其最新版本适用于本标摊。GJ3/T2900.65电工术语照明
CIF15.2:1986色度学
3术语和定义
本标推采用下述术语和定义。这些术语和其他相关的术语均出自GB/T2900.65。3.1
colour stinulus function
色刺激函数
用作为波长函数的辐射量（例如辐射亮度或辐射功率)的光谱密集度对色刺激的描述，3.2
相对色刺激函数
relative colour stimulus
色刺激函数的相对光谱功率分布。3.3
metametric cotour stimuli
同色异谱色刺澈
同色异谱meaincrs
光谱不同而有相同刺激值的色刺激，3.4
单色刺激
fmonochromatic sllmulus
(spectral sinulus
光谱刺激
单色辐射的刺激
等能光谱
egui-enerryspecirum
在整个可见光区.作为波长函数的辐射量的光谱密集度为常数的辑射光谱GB/T 20147—2006/CIE 10527: 19913.6
色刺激相加混合additive mixture of clour stimuli各种色刺激的反应以不能单独知觉的方式联合作用于说网膜上。3.7
色匹配colour matching
一种色激与给定色刺激显现相同颜色的操作，3.8
三色系统 trichromatic system基于三种适当选择的参照色刺激的相加混合来匹配颜色并用三刺激值确定色刺激的系统，3.9
参照色刺激
reference solour stimuli
RI.G].,[],_][],IX].[Y,_2.]
作为三色系统能础的·组一种色刺激。3.10
tristimulus yalnes
三刺值
R,G,B,X,Y.Z,Xu,Yu.Z
在给定的三包系统，与所考虑的刺激的额色相匹配所要求的三种参照色刺激的总量，3. 11
色匹配禹数colour-matchingfunctionsF(),g(a).b(),(),y(),z(),.().y().2()其有相等辐射功率的单色刺激的三刺邀值，3. 12
#CIE 1931 standard colorimetric systemCIE 1931标准色度系统
-iiKAoNrKAca-
使用CIE在1931年采用的三种色匹配函数（>）.（A)，（A)和组参照色刺[X！[Y.[Z]确定仁一光谱功率分布的三刺激值的系统。3.13
CIE1964补充标准色度系统CIE1964supplementarystandard(X+YL:.Z.)
使用CIE在1964年采用的三种色匹配函数元：（），（A)，年：（1)和-组参照色刺激［X」，[Y],[]确定征:一光诺功率分布的一刺激值的系统,3.14
CIE色匹配函数 CIE colour-matching functionsCIE1931标准色度系统的函数:（）（，2（）或CIF【964补充标准色度系统中的函数r (A+y(),x n (A)
CIE193t标准色度观测者CIE1931standardcolorimetricbserver色匹配特性与1931年门1E采用的色匹配函数（1），（），之（1相一致的理想观测者：3.16
C正1964补充标准色度观测者CIF1964 supplementarystandard colorimetric ohserver色匹配特性与1964年IE采用的色匹配函数至…（），V（），（)朴一致的理想观测者。2
色品坐标chrumaticity wonrdinales，etcr+g,b.r.y,z.au.y:+zmWww.bzxZ.net
一组三色刺激值中每一个值与他们的总和之比。3.18
光谱色品坐标spertral chromaticily coordinates.etcr(a),g(a),b(),t(a),y(a).z(a),tm(a),3(),zn(a)各单色刺激的色品坐标：
光谱光视效率 spectral Fumiuous efficiencyV(a)
GB/T 20147-2006/CIE 10527:1991在特定光度条件下，引起相等强度光感觉的波长为人，和人的两辐射通量之比，入。选在最大比值等于「处。
完全漫反射体perfect Tefleeting diffuser反射比为1的理想的各向同性漫射译，4技术说明
4.1色匹配面数
CIF:31标准色度观测者的色匹配函数()y(),2(1)由表1给出的值定义,CIE1961补充标准色度观测者的色匹配所数出表 2 所示之值定义。这些值是在 360 m 至83U nml 波长范围内,每前隔！m给出的，机果要求这些值以比！n更精确的波长叫隔给出.则应采用线性内插法推导出这些值。4.2光谱色品坐标
表1和表2也给了光谱色品坐标的值()，)，（).:（），（），（)：这些值由相应的色匹配函数推导得出，并采用比值的形式：2(1)= x()/1-() F(0) +2(4)]
y()= 5(a)/[t()+3(1) +2(a)1
(A)2()/[(A)+()+2(A) I
e(a)-zu(A)/Lx(a) +ye() +x() (a)= (A)/[:ru(A) +yi() + (A)](A)=(A)/[0(A) +:() 2:(A)
注！所有的彼长均是真空中的波长。5CIH1931年标准色度观测者的色匹配函数的推导5.1试验依据
CIF1931色匹配两数r（).（a），（)是依据Wright_6]和Guild[？|所进行的试验推导得出的：在试验当中,总共17名观测者在2°视场观测条件下,用红,绿、蓝光匹配100nm～700nm的光谱单色刺激
5. 2换算程序
如巢采用700 ntn的红光[R！,546.1 tn的绿光LG]和435.8 nm的蓝光[B的中色辐射作为参照色刺激进行色匹配，并且测量单拉能使等量的[R]，G，B匹配等能光谱则试验结集是能够进行换算的，
GB/T 20147—-2006/CIE 10527:1991-i KAoNr KAca-
对17名观测者所进行的试验的结果求出平均值，并稍作调整，以便尚时增加|R[_、[B 和也匹配函数,就能获得一个与 CIF 光增光效函数 V(1)相-致的函数;所采用的比值为 1. 0(0 0：4.57：D.0601,邮么这些比值就是IR1,[G和[B1H有单位参的相对亮度，这样CIF1931年色匹配函数使由下述公式确定：
(a) = [0. 19F(2) - 0. 31g(a) - 0. 206(a)1n(A)-[0.17697-(A)+0.81240μ(A)-0.010 635(A)m2()[0. 00F(A)+0.01g(A)+0. 995(A)]公式中括是一经过校止的常数·由下逆公式确定：n = V(2)/[0. 176 97F(4) + 0. 812 40g(A) -0. 010 63h(a)1是一常数,而不是波长的函数:因为系数 0. 176 97,0. 812 40 和 0. 10 63 相4之间的比值与10000.4.070.0601的比俏相同：的值等于：(1. 000 0 - 4. 590 7 + 0, 060 1)/(0. 176 D7— 0. 812 40 + 0. 010 63)5. 650 8由表1给出的从360 nm1(nm和70m至830 m的()()（)的值哟为外推值。5.3换算梦数
对上述公式所给出的换算程序加以选择就能这到下述且标。首先,函数()与函数V})相--致。第二，对上光谱的所有波长，宝（入），（），（入)的值都是正的，与（a）（A），（A)不同，由于在使光谱刺激与红,绿、蓝参照色刺激相匹配时诺安稀释该孙光谱刺激，（1)，（))（>)在大多数波长下有一个值是负的。第,对于650 nm 以上的波长.()的值为零：第叫,在大约 505 nm 的波长下,示(>)的值接近于李，第五,在光语的短波长的末端，(>)和(a)的值较小。第穴，等能光谱山,丫和2 的相同最规定。
由于函数()与函数V()相同,Y的：刺激值与亮度正比5.4与早期券数的比较
表 给出了在80 ntm～780 nm光谱范周内每隔5 nm 间隔的 元(),:(),乏(X)的值，当保留 4位小数时，它们与193F年出版的最初的值接近：-致。只有一个细微的差别：当^=7751m时，()的新值为 0. 000 1,而不是 0. 000 0;当A=553 nm 时,3(a) :1. 000 0. 而不是 1. 000 2:在 ^=740 nm 时,v()一0.0002,而不是0.000 3。在大多数色度学计算中,这此变化被视为是无意义的。在依据表1的参数推导|RI.LG],[B|的具有单位参量的相对发光率时，所获得的值为1. 000 0 : 4. 588 8 : 1, 060 3, 前4是 1. 000 0 : 1. 59 7 * D, 006 0 1 #相对辐射率为71. 893 8 : 1. 371 7 +1,0000,而不是72.0962：1.3791：1.0000。在实际应用1这些差别忽略不计。6CIE1964年补充标准色度观测者的色匹配函数的推导6.1试验依据
CIE 1964 年色匹配函数 m(),(A),1(a)是依据 Stiles 和 Bureh 以皮 Sperainskaya 所进行的试验推导得出的，在此试验当中,总共67名观测者在10°视场（忽略大约4°中心视场不计）,用红、绿、蓝光匹配大约从390nm--%30nm的光谱单色刺激。6.2换算程序
如果采用分别与645.2ntm，525.3nm利444nm的波长人致相当的波数为15500cm的红色[Rl,19000cm的绿色Gl和22500cm的蓝色B[的单色辐射作为参照色刺激进行匹配,则能够对试验结果进行换算。等量的_R门,G1：|和[乃m]匹配等能光谱：67个观测者试验结果的加权平均值用来提供组色匹配函数（v)（v),b（）。这样,CIEI964年色匹配函数使由下述公式推得出：
(v) = 0. 341 080 F1.(v) 1 0. 189 145g1: (t) +0. 387 529bu(+)4
CB/T20147—2006/CIE:10527:1991ym(u) = 0. 139 058 r-() 1 0,837 460g.n(v) +0.073 3165u(v)21. (v) = 0. 000 000 71.(t) 0. (039 553gtm(v) + 2. 026 200b :n(v)在表2中，CE164年色配谣数（）），（足以波长为基础规定的，并依据上述以赖率为基的啊数通过内拥法狭得。36u nm390 nin范围内的值均为外推值6.3换算特性
对第6.2条给出的换算公式进行选择就能得到一坐标系统完全与CIE1931年（X、Y、Z)系统相似的色度系统（X1:，Ym.Z..）。但是代1964年系统中，各参数不必适合IEV(A）光谱光视效率晰数，并且三刺激值Y也不与亮度成正比
6, 4与早期参数的比较
表2给出的值与（:IE15(1971)所给出的值相同。7亡IE标准色度观测者的色匹配丽数的实际运用7.1获取三刺激值
表1和表2可直接或通过内法成为所有单色刺激的二刺激值或色品坐标，对于巾不同波长构成的辐射、采用下述公式通过在360mm~830rm光谱范国内进行积分计算得出三刺激值X，Y.Z和XYh,Z
K()()d Xm = K():()da
Y - Ka)y()da Y: - Kia'r(a)yimcaida2 KJ(a)z(ada ZK(a)zm(a)di
公式中史（)是所评价刺激的色刺激函数。().(A)(A)()..()()均是适用的CIE色匹配数;K和K是系数，通常，三刺激值在相对的条件下进行评价，然后按照一致的常规选择K和KF但是，对于需要共问评价的色刺激·必须采用相同的K（或K)值，以便在同一基础上对所涉及的所有刺激值逃行评定。对于反射物体色，K和K，的选择应能使完全漫反射体的Y和Y:值等于100；对于透射物休色，K和K，的选择应能使完全透射体的Y和Y值等丁100。衣初级光源的情况下.如果要求Y等于光度量的绝对值.测K应等上最大光谱发光效率Km（该值为6831m/W）,这样,()应是相应于所要求的光度量的辐射度量的光谱密集度。
7.2积分运算的依据
第.1中的公式所示积分步骤指的足色匹配的相加法，印，如果两个色刺激！C|和[］分别其有色刺激值XYi,Z.和XY，Z，那么，iC和ICI的相加混合应具有剃激值X:XY.+Y2，试验已经表明虽然有时这种类型的相划不会出现，但是在实际色度试验中的大多数重要的情说下，相如的法则足充分有效的。7. 3视网膜柱状细胞感受器的作用CIE1564年补充标准色[系统的三刺激慎只与种充度足够高.并且光谱功率的分布末引起视网膜的杜状细胞感受器参与的观诞条件有关，7. 4受限获数的用法
对于色度学的大多数实际应用米说，覆盖比 360 nm～830 mIm 更受穿的波长范国以及采用比表1和表2给定的较少小数位的值，采用波长间隔大于！nm的色压配函数值就足够了。能使这种作法史简化的数据和方法以及色度学应用中的其他各种推荐方法均在CTF 15.2 叶给出-7.5反射比标准
完全漫反射体是对反射样品进行色度试验的C正参照标准。GB/T20147—2006/CIE10527:1991裴1
0.800 129 956 0
0, 008 115 817 4
0. 009 163 862 1
0. 000 184 003 7
0. 600 205 690 2
0. 000 232 1cC 0
0. 09C 260 728 G
0. 000 29: 076 (:
0. 000 329 388 0
0.000 369 912 C
9.400 214 00 0
0. 00s 464 108 7
0. 000 518 996 C
0. 00 381 8:4 0
0. n0n 655 231 7
0.080 741 600 0
0.000 845 029 0
0. 000 981 526 8
0. 00: 094 949
0. 00: 231 152
5. 001 368 009
9. 401 502 050
t.001 642 328
0. 00. 802 382
0. 001 89: 757
0. 002 246 001
t. t02 53h 385
0. 462 892 60.
0.00 300 82
0. 60 758 236
0.004 213 002
5. 001 763 389
5. 005 331 018
0, 005 978 712
0. 0 741 117
0.007 650 800
0.008 751 373
.010 428 88
0.011 421 70
0. 012 869 0]
0. 014 310 20
0. 015 704 43
3.017 147 11
3,8 7$1 22
0. 020 748 61
CIE1931年标准色度观测者的色匹配函数和光谱色品坐标CIF 色,匹,配激
0, 000 003 917 800
0.005 004 393 581
C.f o04 601
C. 00: (0: 532 135
0. V0 030 208 248
o. t oos 95 oro
0. 000 007 813 219
0, 000 008 787 336
6, 600 035 830 544
C. coc 911 0.13 23
0. 000 012 330 30
0. 000 013 886 41
0.000 015 567 28
0. COF 017 4+2 90
0.600 019 585 73
0. 000 022 620 00
0. n0n 024 839 65
0. 000 028 9:1 26
0.000 031 531 04
0. 006 035 215 21
0. 000 0.39 600 50
0, 080 042 826 20
0. 000 045 $14 60
0. 000 051 586 60
0.000 057 176 40
G. 000 061 600 00
0, 000 072 344 2
0. 000 082 212 24
0, 000 093 608 15
0. 000 105 136 1
0. 080 121 000 2
0. 090 134 581 0
0.000 131 292 6
0. 000 170 208 0
0.0ro131 8160
0. 080 217 000 0
0. fmu 246 90 7
0. 000 281 240 f
0. 000 318 630 5
0.000 337 266 7
0. 000 696 000 3
0.083 453 714 7
0,000 473 621 9
0.090 517 876 0
0. 000 572 218 7
0. 00 606 130 2
3. 203 880 879 2
0. 000 765 145 6
0.000 860 0.2 4
0.mu 466592 R
0. c01 08; 000
0.001 220 5K6
0.001 372 720
0.001 543 57
0.601 734 285
0. COl 94F G00
0. 002 177 777
0.002 35 809
1,002 731 95:3
G.003 075 064
0. c03 186 000
0. 003 975 227
0. 004 540 88C
0,005 1:8 320
0. 003 802 907
t. 606 400 601
0. 007 083 #16
0. 007 745 448
0. 008 5c1 152
t.c09 4:2 544
0. 018 519 90
0. 011 95 8a
0. 013 653 87
0. 015 558 05
0, 017 730 15
6. 26 050 01
0.022 511 36
0.025 202 88
0. 028 279 72
0.031 $57 01
0.636 210 00
0. 0-1 437 71
0. 047 503 72
0. 054 19 x8
0. 060 08 03
G. G6r 8s0 01
0. 074 186 3
0. 08: 351 36
0. 085 153 61
0.098 542 4x
0. 173 56
0,13:10
0. 17: 32
0. J75 16
0. 175 GI
0. 175 01
0. 174 $X
0. 174 H2
0. 174 77
9, 1*4 66
0. 171 39
C. 174 31
0, 174 22
0. :71 16
0. 174 07
0. 17 0-4
G. 171 01
c. 173 13
0. :73 89
0. .73 84
0. 173 SC
6. 173 70
0. 173 66
o. irs s1
6. 173 17
0. 173 42
0. :73 38
0. 173 29
C. 173 24
0. 173 17
0. 173 10
品坐标
.c05 29
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0. 005 27
C. 035 25
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9. t0± 22
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0. 001 92
8, o64 9?
3. 021 92
0. 50= 94
0, 04 94
0. 004 94
0. 004 81
8. 002 89
0. 004 78
0. 004 77
-iiKAoNiKAca-
C, 819 23
0. 819 32
0. 819 t6
0. 8.9 83
0. 815 90
0. 819 98
9. 520 00
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