色彩空间RGB、XYZ与配色函数有什么关系？

Question

色彩空间（RGB、XYZ）与配色函数之间有何关系？假设我们在颜色空间 XYZ（3 行矩阵）中有一些颜色匹配函数。我们还有从 XYZ 坐标转换为 RGB 坐标的转换矩阵。

我的理解是有一些视觉输入，它是由色谱S(y)组成的。人眼看不到世界——它只看到它对世界的解释。人眼有 3 种锥体类型 LMS，每种都负责处理红色、绿色或蓝色。人眼看到光谱颜色只是因为它的眼睛对红色、绿色、蓝色矢量求和，并且该和与输入的颜色匹配。为了匹配颜色，有一个颜色匹配函数，它获取输入光谱并生成权重，以乘以主要的红色、绿色、蓝色向量。然后将它们相加，它们的输出在视觉上与频谱输入相匹配，即使频谱添加了许多频率，而人眼只添加了 3 个频率。因此，我们从巨大的空间转到可以用 3 个向量来描述所有向量的空间，将其相加由颜色匹配函数决定。

光谱输入、原色和颜色匹配函数的行为如上所述，可以总结为以下公式：

其中 pi 是原色的 3d 向量，c - 颜色匹配函数也是 3 个分量的向量，最后 s 是光谱输入。

我们有 XYZ 颜色空间，以及执行上述操作的相应颜色匹配函数。然后我们得到矩阵 T，它将 XYZ 坐标转换为 RGB 坐标。我们已经知道 T，我们需要使用它为 RGB 颜色空间生成新的颜色匹配函数。

我不明白颜色空间与原色 pi(λ) 的选择和颜色函数 ci(λ1) 的选择有何关系。

Answer 1

几个月来我一直在尝试了解颜色，经过一些研究，我相信我有了一些见解，可能可以帮助我回答你的问题。

我不明白色彩空间与原色选择有何关系 π(λ)

原色只不过是我们选择用于制作空间中所有其他颜色的颜色的波长，它也定义了颜色空间的色域。因此，如果您使用下面给出的链接中提供的小程序，您可以看到当您更改主色时，颜色空间中的整个色域都会发生变化。

查看替代原色和色域部分。

现在我不知道你对RGB和XYZ了解多少，也不知道你在这里说RGB是什么意思（假设你指的是sRGB色域值）； XYZ 实际上是三刺激值，称为 rho、beta 和 gamma，如上图所示，只是为了简单起见，XYZ 被转换为 xy 空间，从中您可以获得标准 sRGB 色域。

如果您有兴趣了解颜色传感器的工作原理并将传感器值转换为 XYZ 矩阵，请阅读此内容

如果我遗漏任何信息或答案需要编辑，请评论。

Answer 2

我认为颜色选择的许多问题都是由于人们必须解决的技术问题造成的。通常你并不是试图尽可能准确地再现颜色，而是让它们看起来赏心悦目、便宜、在CPU上计算速度快......如果有人在电视上观看新西兰平原，他不太可能知道它们真的是什么样子，但几乎肯定想享受这幅画而不花很少的钱。

您可能想要使用不同颜色匹配函数的几个原因可能包括：

• 您在非白光下拍照，并且希望照片看起来自然。
• 您正在拍摄水下照片，并希望补偿水以不同速度衰减不同频率的事实。
• 您的传感器并不完美，您想对此进行补偿。

另一方面，您可能由于某种原因想要更改您的初选。例如，您的图像可能正在拍摄颜色数量有限的场景的照片。通过稍微推动你的初选，你可能会得到一个“更全面”的画面。

最后，有时您只需要弥补设备的一些限制。您的磷对 CRT 电视会施加一些限制。使用 PAL 传输时空气中的噪音也会如此。另一方面，如果采用数字化，您可能会被迫每像素少于 36 位。在这种情况下，您将不得不做出妥协，这将使您有机会尽可能减少损失。

如果您想要简短的教程，请访问彩色剑桥。

这是一本Szeliski 的摄影教科书，请参阅第 1 章、第 2 章和第 10 章。

Poyton 有常见转换列表。