Международная колориметрическая система XYZ
Рассчитывая координаты цветов в системе RGB, нетрудно убедиться в том, что операции с отрицательными и положительными координатами вносят ряд неудобств.
Система XYZ позволяет упростить вычисления цветовых координат и яркостей.
Из рисунка видно, что отрицательные координаты можно исключить, если в качестве основных цветов вместо R, G и B взять другие цвета — X, Y и Z, которые должны быть выбраны так, чтобы вся область реальных цветов, в том числе и основные R, G и B, вписывались в треугольник XYZ. Очевидно, что сами эти цвета реально не существуют, т.к. их точки находятся за пределами линии спектральных цветов.
Таким образом, цветности новых основных цветов X, Y и Z были выбраны из условия исключения отрицательных координат. Мы знаем, что основные цвета должны быть определены также по относительным яркостям, т.е. должны быть определены единичные цвета. Для упрощения расчетов было принято, что яркости двух основных цветов — X и Z — равны нулю. Тогда яркости цветов, получаемых смешением X, Y и Z, будут совпадать с яркостью цвета Y. Физически нельзя получить и даже представить себе цвета с нулевой яркостью, но в колориметрических расчетах мы совершенно свободно можем отделять яркость цвета от его цветности, т.к. эти характеристики независимы друг от друга.
Как и в системе RGB, смесь равных количеств цветов X, Y и Z дает белый цвет.
Очевидно, что колориметрические опыты с нереальными цветами выполнить нельзя. Система XYZ расчитана по системе RGB и, следовательно, основана на тех же колориметрических опытах с реальными цветами, на которых основана система RGB. Соотношения между цветами X, Y и Z и цветами R, G и B выражаются следующей системой уравнений:
По этой системе можно определить зависимость между координатами цветов в системах XYZ и RGB, которая имеет следующий вид:
Также можно определить удельные координаты x, y и z. Графики зависимости x, y и z от l (кривые смешения цветов) представлены ниже:
Величины удельной координыты yl равны видностям Vl. Поэтому яркость света в системе XYZ определяется величиной координаты y'.