物理三基色（RGB）计色系统详解

物理三基色：为了准确对各种颜色进行计算，国际照明委员会（CIE）采用一套可以由物理手段产生的谱色光作为三基色，由于这三种基色光可以由物理手段产生，因此称它们为物理三基色。其中，红基色光的波长为700nm，绿基色光的波长为546.1nm，蓝基色光的波长为435.8nm。

实验结果表明：用1光瓦红基色光、4.5907光瓦绿基色光和0.0601光瓦蓝基色光混合可得到等能白光E白。因此，物理三基色混配的数学表达式为：

|F|=R（R）+G（G）+B（B）

式中，等式两边表示人眼在视觉上的感觉（包括亮度、色调和饱和度）相同，即等式两边是同色异谱色。色光F可以由R个单位的红基色光、G个单位的绿基色光和B个单位的蓝基色光混配得到。|1（R）|=1光瓦，|1（G）|=4.5907光瓦，|1（B）|=0.0601光瓦。

用物理三基色（R）、（G）、（B）和规定的基色量RGB建立的计色系统称为物理三基色（或RGB）计色系统。

为了用色度图来表达这个RGB计色系统，并且这个计色系统只考虑色光的色度参量，而不必考虑其光通量（亮度信息），因此，我们仅需知道三色系数R、G、B的比例而不需要它们的绝对数值。在色度学中，三色系数的相对值称为相对色系数。为计算相对色系数，可令三色系数之和为m，即(www.xing528.com)

m=R+G+B，r=R/m，g=G/m，b=B/m

通常我们称m为色模；r、g、b即为相对色系数。由于r+g+b=1，因此各种色光的色度可以用两个相对色系数表示，一般选用r、g两个参量。

以r、g两值为直角坐标值（r，g），将各种颜色的色度在r～g直角坐标系中找出对应的位置，这样得到的平面几何图形称为RGB色度图或r～g色度图，如图2-13所示。

图2-13　RGB（r～g）计色系统色度图

图2-13中，谱色轨迹即舌型曲线上是饱和度100%的各种色调；r=g=b=1/3的点是基准E白的坐标点，从E白点向四周伸展时，是饱和度渐增的一种色调。由（R）、（G）、（B）三点组成的三角形称为物理三基色三角形，其重心为等能白光E白。（R）、（G）、（B）三角形内各色光，其r、g、b均为正值；三角形之外和舌型曲线内的色光，其r、g、b均为负值。舌型曲线外是不能用（R）、（G）、（B）混配出的色光，即自然界中不存在的颜色。