颜色三刺激值与光谱三刺激值一回事吗？什么关系？

什么是颜色三刺激值？什么是光谱三刺激值？颜色三刺激值是颜色空间的一种抽象表示法，而光谱三刺激值是由光谱反射率函数经过一定的数学计算得到的。颜色三刺激值与光谱三刺激值两者都是影响视觉颜色的因素，那么，它们之间什么关系？本文对此做了介绍。

颜色三刺激值：

在颜色匹配实验中，与待测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式[C (C) =R (R) +G (G) +B (B)）]中的 R、G、B 值。一种颜色与一组 R、G、B 数值相对应，颜色知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，颜色知觉就相同。

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（lm）；（G）为Lg（lm）；（B）为Lb（lm）。则将比值Lr：Lg：Lb定为三刺激值的相对亮度单位，即色度学单位。例如匹配Fc（lm）的（C）光，需要Fr（lm）的（R），Fg（lm）的（G）和Fb（lm）的（B），写出颜色方程为：

此式中各单位是以1（lm）表示的。若用色度学单位表示则方程为：

式中C=R+G+B，R=Fr/Lr，G=Fg/Lg，B=Fb/Lb。

光谱三刺激值：

在颜色匹配实验中，待测色光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.对不同波长的单色光做一系列类似的匹配实验，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）来做上述一系列实验，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的数量，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：

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。

颜色三刺激值与光谱三刺激值的关系：

颜色三刺激值与光谱三刺激值两者都是影响视觉颜色的因素，它们之间有着密切的联系。颜色三刺激值（CIE三色系统）是颜色空间的一种抽象表示法，三色系统由红色、绿色和蓝色三种色度值经过一定的数学运算所得，它可以反映出一个具有独特色彩的颜色。而光谱三刺激值（RGB）是由光谱反射率函数经过一定的数学计算得到的，它可以把视觉颜色转换成用来显示在屏幕上的色彩。

这两者都是描述颜色的有效方式，但它们之间有着一定的差异。CIE三色系统是根据人类的视觉特性，把一个颜色抽象成一种三维的抽象数值，而RGB光谱三色系统是根据计算机和高端显示设备的技术特性，把一个颜色抽象成一种三维数值。CIE三色系统能够模拟出更多的色彩和色调；而 RGB三色系统则更容易用在计算机显示设备上，它可以更精准地模拟屏幕上的颜色。

因此，当我们想要非常准确地表示一种特定颜色时，则需要使用CIE三色系统与RGB三色系统。例如，计算机显示设备上的RGB颜色编码代表的颜色，实际上是由CIE三色系统数值转换而来的。因此，CIE三色系统和RGB三色系统之间的关系是：一种特定颜色可以通过CIE三色系统转换成RGB三色系统，而RGB三色系统也可以转换成CIE三色系统。

由于颜色表示法的差异，在处理视觉颜色时，必须确定使用哪一种来表示特定颜色。在许多视觉过程中使用CIE三色系统，因为它具有更大的灰度和色度特性，可以更精确地表示出各种深浅不同的色彩。而在使用计算机显示设备时，则需要使用RGB三色系统，因为它可以把视觉颜色转换成用来显示在屏幕上的色彩。

总的来说，CIE三色系统和RGB三色系统都是视觉颜色的有效表示方式，它们之间有着相互协作的关系，而使用哪一种表示法取决于应用场景。