RGB色彩空间、XYZ色彩空间和色匹配函数之间有什么关系？

Question

色彩空间（RGB、XYZ）与色彩匹配函数之间的关系是什么？假设在XYZ色彩空间中有一些色彩匹配函数（3行矩阵）。我们还有转换矩阵，它将XYZ坐标转换为RGB坐标。

我的理解是，存在某种视觉输入，由色谱S(y)组成。人眼并不看到世界-它只看到对世界的解释。人眼有3种锥体类型LMS，每种类型负责处理红色、绿色或蓝色。人眼之所以看到光谱颜色，是因为它的眼睛对红、绿、蓝向量求和，而这个和与输入的颜色相匹配。为了匹配颜色，有一个色彩匹配函数，它接受输入光谱并产生权重，用于乘以主要的红、绿、蓝色向量。然后将它们相加，它们的输出在视觉上匹配光谱输入，即使光谱添加了许多频率，而人眼只添加了3个。因此，我们从巨大的空间转移到了可以用3个向量描述所有内容的空间，根据色彩匹配函数指示进行求和。

光谱输入、色彩原色和色彩匹配函数的行为如上所述，可以用以下公式总结：

其中pi是主色的三维向量，c-颜色匹配函数也是一个由三个分量组成的向量，最后s是光谱输入。

我们有XYZ颜色空间和相应的颜色匹配函数，它执行上述描述的操作。然后我们得到矩阵T，将XYZ坐标转换为RGB坐标。我们已经知道T，需要使用它来为RGB颜色空间生成新的颜色匹配函数。

我不明白颜色空间与主色pi（λ）和颜色函数ci（λ1）的选择有何关系。

- RebeccaK375

---

我们已经知道T，需要使用它来生成RGB颜色空间的新颜色匹配函数。您是指从RGB到XYZ的转换矩阵吗？ - Michał Komorowski

Answer 1

我已经尝试了数月来理解颜色的相关知识，在一些研究之后，我相信我有一些见解，可能能够帮助回答您的问题。

我不明白颜色空间与原色选择 pi(λ) 的关系。

原色其实就是我们选择用于制作空间中所有其他颜色的波长，并且这也定义了颜色空间的色域。因此，如果您使用下面链接提供的应用程序进行操作，可以看到当您更改原色时，颜色空间中的整个色域都会发生变化。

点击查看备选原色和色域部分。

我不知道你对RGB和XYZ的了解程度，或者当你在这里提到RGB时是什么意思（假设你指的是sRGB色域值）；XYZ实际上是三刺激值，如上图所示，称为rho、beta和gamma，仅为简化起见，从中将XYZ转换为xy空间，从中获得标准的sRGB色域。

如果您有兴趣了解颜色传感器的工作原理和将传感器值转换为XYZ矩阵，请参阅此内容。

如果我漏掉了任何信息或者需要编辑答案，请发表评论。

- Mayank

Answer 2

我认为很多颜色选择问题都是由人们必须解决的技术问题造成的。通常，你并不是在尽可能准确地复制颜色，而是要使它们看起来愉悦、便宜、快速计算CPU... 如果有人在电视上观看新西兰的平原，他很少会知道它们真正的样子，但几乎肯定想欣赏这幅画面并为此付出一点代价。

使用不同的颜色匹配函数的几个原因可能包括：

• 您正在白光以外的光线下拍照，并希望您的照片看起来自然。
• 您正在拍摄水下照片，并希望补偿水对不同频率的衰减速度不同的事实。
• 您的传感器不完美，您想进行补偿。

另一方面，您可能想由于某种原因更改您的主色调。例如，您的图像可能拍摄了一个颜色有限的场景。通过微调您的主色调，您可能会得到一个“更丰富”的画面。

有时候，您必须弥补设备的某些限制。CRT电视上的磷会施加一些限制。使用PAL进行传输时空气中的噪音也会如此。另一方面，如果您转向数字，您可能被迫每像素少于36位。在这种情况下，您将不得不做出妥协，这将使您尽可能地减少损失。

如果您想要一个简短的教程，请访问Cambridge in colour。

这里是Szeliski's textbook on photography，请查看第1、2和10章。

Poyton列出了常见的变换。

- vguberinic