三刺激值与光谱三刺激值的含义及区别

在颜色测量的过程中，我们经常会涉及到一些专有名词，如三刺激值、光谱三刺激值。对这些专业名词的理解，有助于我们更好的进行颜色的测量。本文对三刺激值与光谱三刺激值额含义及区别做了介绍。

三刺激值的含义：

若三种颜色相加混合能产生任意颜色，这三种颜色称为三原色，亦称为参照色刺激。三原色可以任意选定，但三原色中任何一种原色不能由其余两种原色相加混合得到。最常用的是红、绿、蓝三原色。

在颜色匹配中，与目标色达到色匹配时所需要的三原色的数量，称为三刺激值。也就是颜色匹配方程C（C）≡R（R）+G（G）+B（B）式中的R、G、B值。一种颜色与一组R、G、B数值相对应，颜色感觉可以通过三刺激值来定量表示。任意两种颜色只要R、G、B数值相同，颜色感觉就相同。

在色度学里，三刺激值的单位（R）、（G）、（B）不是用物理量为单位，而是选用色度学单位，亦称三T单位。它的确定方法是：选一特定白光（W）作为标准，在颜色匹配实验装置上用选定的三原色光（红、绿、蓝）相加混合与此白光（W）相匹配，达到匹配时，如测得所需要的三原色光的光通量值（R）为lR流明；（B）为1B流明：（G）为1G流明。则将比值lR:1B：1G定为三刺激值的相对亮度单位，即色度学单位。例如匹配FC流明的（C）光，需要FR流明的（R），FG流明的（G）和FB流明的（B），写出颜色方程式为：FC流（C）≡FR（R）+FG（G）+FB（B）。此式中各单位是以l流明表示的。若用色度学单位来表示则方程为：C（C）≡R（R）+G（G）+B（B），式中C=R+G+B，R=FR/lR、G=FG/1G、B=FB/1B。

光谱三刺激值的含义：

颜色匹配时，目标色也可以是某一种波长的单色光（亦称为光谱色），对应一种波长的单色光可以得到一组三刺激值R、G、B。对于不同波长的单色光可以得到对应于各种波长单色光的三刺激值。如果将各单色光的辐射能量值都保持为相同（这样的光谱分布称为等能光谱），所得到的三刺激值称为光谱三刺激值。也就是匹配等能光谱色的三原色数量。用符号r、g、b表示。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。匹配过程用方程表示为：Cλ=r（R）+g（G）+g（B）。

任何颜色的光都可以看成是不同单色光混合而组成的，所以光谱三刺激值能作为颜色色度计算的基础。

CIE 色度学系统用三刺激值来定量描述颜色，但是要得到每种颜色的三刺激值不可能都用匹配实验来测得。

根据格拉斯曼颜色混合的代替律，如果有两个颜色光R1、G1、B1和R2、G2、B2相加混合后，则混合光的三刺激值为：R=R1+R2、G=G1+G2、B=B1+B2。

混合色的三刺激值为各组成色三刺激值之和。任意色光都是由单色光组成的，如果各单色光的光谱三刺激值预先测得，根据混色原理就能计算出该色光的三刺激值来。计算方法是将待测光的光谱分布函数φ（λ），按波长加权光谱三刺激值，得出每一波长的三刺激值，再进行积分，就得出该待测光的三刺激值：

积分的波长范围为可见光波段，一般从380nm至780nm。