Свойства цвета , которые по своей сути различимы человеческим глазом, - это оттенок (hue), насыщенность (saturation) и яркость (brightness). Хотя мы знаем, что спектральные цвета могут однозначно коррелировать с длиной волны света, восприятие света с несколькими длинами волн несколько сложнее. Обнаружено, что много различных комбинаций длин световых волн могут приводить к одинаковому восприятию цвета. Это может быть показано в перспективе на диаграмме цветности МКС (CIE chromaticity diagram).

Белая, или ахроматическая точка E также может быть получена различными смесями света, например, с помощью дополнительных цветов. Если у вас есть два светящихся источника, которые кажутся одинаково белыми, то дополнительные цвета могут быть получены путем добавления двух совершенно разных сочетаний цветов. Это означает, что если вы использовали их для освещения цветного объекта, который избирательно поглощает определенные цвета, то этот объект может выглядеть совсем иначе, если смотреть с двумя разными "белыми" источниками света.

Радужный спектр чистых спектральных цветов спадает вдоль внешней кривой диаграммы цветности. Они могут быть описаны как полностью насыщенные цвета. "Линия пурпурного" в нижней части представляет цвета, которые не могут быть воспроизведены какой-либо одной длиной волны света. Точка вдоль линии пурпурного может рассматриваться как представляющая собой полностью насыщенный цвет, но требуется более одной длины волны света для его воспроизводства.

Трехцветные значения

Любой цвет, который может быть произведен из основных цветов - синего, зеленого и красного - можно записать:

где B, G, R можно рассматривать как "единичные значения" для синего, зеленого и красного, а векторы B, G, R являются магнитудами, или относительными интенсивностями этих основных цветов и называются "трехцветные значения". Обратите внимание, что "единичные значения", связанные с B, G, и R, имеют различные значения в физических единицах мощности (Вт), поскольку чувствительность глаза будет различной для различных основных цветов. Для белого цвета выражение будет иметь вид:

после того, как будут надлежаще выбраны единичные яркости. Заметим, что если будет выбран другой набор первичных цветов, то единичные значения, необходимые для создания белого смешением, должно быть установлены заново. В современных измерениях цвета трехцветные значения CIE, вероятно, самые важные.

Трехцветные значения CIE

Любой цвет на диаграмме цветности CIE может рассматриваться как смесь из трех первичных X, Y, Z . Эта смесь может быть определена тремя числами X, Y, Z, которые называются трехцветными значениями. Первичные цвета CIE не являются реальными цветами, но являются удобной математической конструкцией. Тем не менее, трехцветные значения X, Y, Z однозначно представляют воспринимаемый оттенок, и различные комбинации длин волн света, которые дает тот же набор трехцветных значений, будут неразличимыми по цветности для человеческого глаза.

Полученные первичные цвета CIE и связанные функции подбора цветов используются для вычисления трехцветных значений, представляющих цвет по формуле:

C = XX + YY + ZZ

Свет от цветного объекта измеряется, чтобы получить его спектральную плотность мощности (СПМ), и значение СПМ для каждой длины волны умножается три раза на каждую цветовую функцию и суммируется для получения X, Y и Z. Эти значения затем используются для расчета координат цветности CIE.

Координаты цветности CIE

Методика CIE преобразует спектральную плотность мощности (СПМ) света от объекта в параметр яркости Y и две координаты цветности х, у. Координаты цветности определяют положение цвета в соответствии с цветовым тоном и насыщенностью на двумерной диаграмме цветности CIE.

Процедура получения координат цветности для заданного цветного объекта включает в себя следующее:

1. Измерение его спектральной плотности мощности на каждой длине волны.
2. Умножение на каждую из трех функций сопоставления цвета.
3. Суммирование, чтобы получить три трехцветных значения X, Y, Z (Y дает яркость).
4. Нормализация трехцветных значений

x и y - координаты цветности. Так как z=1-x-y, то z не несет в себе никакой дополнительной информации.