Der kleine rote Peak im CIE-Standardbeobachter

Das menschliche Auge hat 3 Arten von Farbkegeln: rot, grün und blau. Ihre spektrale Empfindlichkeit erreicht Spitzenwerte bei kurzen (S, 420–440 nm), mittleren (M, 530–540 nm) und langen (L, 560–580 nm) Wellenlängen. Siehe Abbildung unten.

Dann haben wir den CIE-Standardbeobachter. Wikipedia sagt, es kann als die spektrale Empfindlichkeitskurve von drei linearen Lichtdetektoren angesehen werden, die die CIE-Tristimuluswerte X, Y und Z ergeben.

Ich verstehe nicht, warum die rote Linie in der CIE-Standard-Beobachter-Farbanpassungsfunktion auch bei 440 nm Spitzenwerte aufweist. Genauer gesagt: Was bewirkt, dass die x-Linie in einer CIE-Standard-Beobachter-Farbanpassungsfunktion einen Spitzenwert bei etwa 440 nm erreicht?

Kann mir das jemand erklären?

Wahrscheinlich haben Sie bemerkt, dass die Primaritäten , Y , , nicht , , (die den Farbwerten , , ). . Dies ist die Folge der ursprünglichen Arbeit von Wright und Guild, die die Farbanpassungsfunktionen ergab : , und mit einem negativen Wert der roten Primarität um$\mathbf{X}$$\mathbf{Y}$R G B R G B r ( λ ) g ( λ ) b ( λ ) $\mathbf{Z}$$\mathbf{R}$$\mathbf{G}$$\mathbf{B}$$R$$G$$B$$r(\lambda)$$g(\lambda)$$b(\lambda)$$522 \;\texttt{nm}$(Abbildung unten). Jeder wird zustimmen, dass es nicht intuitiv und etwas verwirrend ist.

Warum sind die Werte von negativ? Gut nach Tristimulus-Farbanpassungsexperimenten stellte sich heraus, dass nicht jede Farbe mit den voreingestellten Primaritäten ( , und ) erzeugt werden kann. . Wenn Sie beispielsweise die blaugrüne Farbe der Wellenlänge erstellen kann nicht nur durch Hinzufügen einer blauen und grünen Primarität erreicht werden. Sie müssen auch den roten subtrahieren. Mathematisch gesehen lautet die Farbgleichung:$r(\lambda)$$700\; \mathtt{nm}$$564.1\; \mathtt{nm}$ λ = $435.8\; \mathtt{nm}$$\lambda = 490 \; \mathtt{nm}$

$$\mathbf{C}=r\mathbf{R} + g\mathbf{G} + b\mathbf{B}$$

Muss durch Hinzufügen der äußeren Mischung zu beiden Seiten der obigen Gleichung geändert werden:$-r_{out}\mathbf{R}$

$$\mathbf{C} + r_{out}\mathbf{R} = g\mathbf{G} + b\mathbf{B}$$

Aus diesem Grund hat CIE neue sogenannte virtuelle Primaritäten eingeführt : , , . Um nur positive oder Nullwerte der Farbanpassungsfunktionen zu erhalten. Auf diese Weise wurden Beobachter- Standard-Farbanpassungsfunktionen (auch CIE 1931 genannt) erstellt. Auf diese Weise stellten sie sicher, dass (unter anderem):Y Z 2 $\mathbf{X}$$\mathbf{Y}$$\mathbf{Z}$$2^{\circ}$

• Neue SCMFs , y ( λ ) , z ( λ ) haben Werte ≥ 0 (nicht wie r ( λ ) ).$x(\lambda)$$y(\lambda)$$z(\lambda)$$\ge 0$$r(\lambda)$
• $x$$y$$z$
• Y $\mathbf{X}$ , , müssen unabhängig sein (Art von orthogonal).$\mathbf{Y}$$\mathbf{Z}$
• Nur der Farbwert ist proportional zur Helligkeit einer Farbe.$Y$

Neu erhaltene Farbgrößen , , werden als Standardfarbwerte bezeichnet . Die Beziehung zwischen CMFs und SCMFs wird durch eine folgende lineare Transformation gegeben: Y Z ( x ( λ ) y ( λ ) z ( λ ) ) = ( 2,7689 1,7517 1,1302 1 4,5907 0,0601 0 0,0565 5,5943 ) ⋅ ( r ( λ ) , g ( λ ) b ( λ )$X$$Y$$Z$

$$\left( \begin{array}{c} x(\lambda) \\ y(\lambda) \\ z(\lambda) \\ \end{array} \right) = \left( \begin{array}{ccc} 2.7689 & 1.7517 & 1.1302 \\ 1 & 4.5907 & 0.0601 \\ 0 & 0.0565 & 5.5943 \end{array} \right) \cdot \left( \begin{array}{c} r(\lambda) \\ g(\lambda) \\ b(\lambda) \\ \end{array} \right)$$

Nach über drei Jahrzehnten hatten CIE-Mitarbeiter erkannt, dass ein Beobachtungswinkel von für eine angemessene Farbbewertung möglicherweise nicht ausreicht. Deshalb stellten sie 1946 den Beobachter vor, der auch als CIE 1964-Beobachter bekannt ist. Letzteres wird für Sichtwinkel über empfohlen , während CIE 1931 für jeden Winkel darunter verwendet werden sollte. Natürlich gibt es bei keine plötzliche Änderung der Farbwahrnehmung , diese Zahl ist nur willkürlich. Der Vergleich dieser beiden Standards wird anhand eines folgenden Diagramms dargestellt, auf dem Sie die von Ihnen für den Standardfarbwert erwähnte "Beule" sehen können:$2^{\circ}$$10^{\circ}$$4^{\circ}$$4^{\circ}$$x(\lambda)$