RGB光谱三刺激值与XYZ光谱三刺激值区别

光谱三刺激值又称为颜色匹配函数，它的数值只决定于人眼的视觉特性。任何颜色的光都可以看成是不同单色光混合组成的，所以光谱三刺激值能作为颜色色度计算的基础。本文对仪RGB光谱三刺激值与XYZ光谱三刺激值的区别做了介绍。

RGB光谱三刺激值：

CIERGB光谱三刺激值是CIE以317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380～780nm所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。实验时，与光谱每一波长为入的等能光谱色对应的红、绿、蓝三原色数量，称为光谱三刺激值，记为r（λ）、g（λ）、b（λ）。因此，匹配波长为1的等能光谱色C（入）的颜色方程为：C（λ）=r（λ）（R）、g（λ）(G）、b（λ）（B）。

为了更好的理解上述颜色方程式，将r（λ）、g（λ）、b（λ）光谱三刺激值的数据及单位量（R）=1.0000，(G）=4.5907，（B）=0.0601代入式中，就能得到等能光谱色C（λ）的相对亮度曲线，如下图所示，其中最大值为C（555），即：C（555）≡（555）（R）+ g（555）（R） +b（555）（R）=1.000。

从上图可以看出等能光谱色的相对亮度曲线与人眼的明视觉光谱光视效率曲线相同。由于C（λ）的最大值为C（555），因此C（λ）可以理解为相对亮度。假设等能光谱色的匹配实验中三原色光的实际亮度为r0（λ）、g0（λ）、b0（λ）。则有：r（λ）=r0（λ）/m·（R），g（λ）=g0（λ）/m·（G），b（λ）=b0（λ）/m·（B）。式中：m=r0（555）+ g0（555）+ b0（555），为等能光谱色实际色光的最大亮度。所以CIERGB光谱三刺激值r（λ）、g（λ）、b（λ），是匹配光谱每一波长为λ的等能光谱色对应的红、绿、蓝三原色的实际数量，经过单位量换算并进行归一化处理而得到的数值。

在λ=555nm时等能光谱色的亮度具有最大值，说明等能光谱色中绿色的亮度较高，使用红、绿、蓝三种单色光（原色光）混合白光时需要大量的绿光（比例为1.0000：4.5907：0.060），这说明在等能光谱中绿光波长段上的亮度总和较大，因此绿光在等能光谱中有很强的代表性。

XYZ光谱三刺激值：

CIEXYZ光谱三刺激值是由CIERGB光谱三刺激值经过数学变换得到的，记为x（λ）、y（λ）、z（λ）。CIERGB光谱三刺激值r（λ）、g（λ）、b（λ）虽然通过光谱色C（λ）方程式能间接反映等能光谱色的相对亮废，然而很不直观。由r（λ）、g（λ）、b（λ）分别乘以单位量得到的等能光谱色色光的相对亮度与人眼的明视觉光谱光视效率函数V（λ），为了直观地表示颜色的亮度，CIE规定y（λ）= V（λ），因此y（λ）不仅表示待配色（等能光谱色）色光中绿原色的数量。而且还表示待配色色光的亮度，用于计算颜色的亮度特性。由于y（λ）符合明视觉光谱光视效率涵数，所以CIEXYZ光谱三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）在物体色色度值的计算中代表人眼的颜色视觉特征参数。