什么是三刺激值？三刺激值如何测定？

什么是三刺激值？三刺激值是引起人体视网膜对某种颜色感觉的三种原色的刺激程度之量的表示。根据亥姆霍兹的三原色理论，色的感觉是由于三种原色光刺激的综合结果。由于三刺激值视觉上不均匀，因此要进行非线性转换，得到相应的色坐标，这样颜色就可以用具体的Lab数值来表示。本文对三刺激值的测定及转换Lab数值方法进行了介绍。

什么是三刺激值？

三色系统中，与待测光达到颜色匹配所需的三种原色刺激的量。

用X（红原色刺激量）、Y（绿原色刺激量）和Z（蓝原色刺激量）表示。

三刺激值是引起人体视网膜对某种颜色感觉的三种原色的刺激程度之量的表示。根据杨-亥姆霍兹的三原色理论，色的感觉是由于三种原色光刺激的综合结果。在红、绿，蓝三原色系统中，红。绿、蓝的刺激量分别以R、G、B表示之。由于从实际光谱中选定的红、绿、蓝三原色光不可能调（匹）配出存在于自然界的所有色彩，所以，CIE于1931年从理论上假设了并不存在于自然界的三种原色，即理论三原色，以X，Y，Z表示，以期从理论上来调（匹）配一切色彩。形成了XYZ测色系统。X原色相当于饱和度比光谱红还要高的红紫，Y原色相当于饱和度比520毫微米的光谱绿还要高的绿，Z原色相当于饱和度比477毫微米的光谱蓝还要高的蓝。这三种理论原色的刺激量以X，Y，Z表示之，即所谓的三刺激值。

三刺激值的测定：

简单说：三刺激值可通过下列测定而计算之：

1.物体在可见光谱中正常间隔情况下的反射率（或透射率），并乘以这些量度；

2.理论照度中同样波长的相应能量；

3.同样波长的每一个的三色调（匹）配函数；

4.每三套产物的总和，以这种方法得到的三刺激值叫重量纵坐标法。测定三刺激值的方法还有一种叫选择纵坐标法，即在特别选择的波长条件下测定反射（或透射）率的方法。

如果被测定的有色物质的每个三刺激值被三个总和除，则每种原色在总刺激部分中所占的比例就极易得到，因为它们的总数为1，0000。两个系数就足可说明色性了。（所谓色性，就是指色相和纯度的综合量。一般以色性来叙述颜色时，是不考虑明度的，由色性图上的色性坐标表示之。这样就可将三度立体的空间投影简化成了平面上的点，大大地简化了颜色的计算与叙述）。这种比例数值就叫色性坐标或色性系数也叫三色系数。显然然，所谓色性系数，就是指某原色的刺激量在三种原色的总刺激量中所占的比例。

三刺激值与Lab值的关系：

尽管CIE XYZ颜色空间成功解决了颜色的量化表示与计算，但是它的视觉感知均匀性很差。为了改善CIE XYZ颜色空间的视觉感知均匀性，CIE在1976年，推荐了一个新的坐标系CIEuv，被称作1976均匀颜色坐标系。虽然CIEuv坐标系的视觉均匀性要好于CIExy坐标系，但是两者的共同缺陷是只有色度信息而缺少明度（Lightness）信息，因此，建立一个新的坐标体系很有必要，从而引入明度信息。CIE于1976年推荐了两个视觉感知均匀性更好的颜色空间，CIEL*a*b*（或CIE LAB）和CIE L*u*v*（或CIE LUV）。在这两个体系中，颜色定义在了三维空间，空间的坐标点可用于表示一个颜色的三个视觉感知属性：明度、色相及色度。

三刺激值如何转换为Lab值？

CIE LAB颜色空间来源于对ANLAB颜色空间的简化，是对三刺激值CIE XYZ颜色空间的非线性变换，即：

式中，X、Y、Z表示颜色样品的三刺激值，Xn、Yn、Zn表示同样照明条件下一个完全漫反射体表面的三刺激值。首先通过将三刺激值做归一化处理（即X/Xn、Y/Yn、Z/Zn），使用vonkries色适应变换函数，然后在通过CIE LAB公式中的立方根函数进行非线性压缩。