CIE 165-2005 CIE 10 DEGREE PHOTOPIC PHOTOMETRIC OBSERVER《CIE10度明视觉色度观察员》.pdf

1、 ISBN 3 901 906 39 8 CIE 10 DEGREE PHOTOPIC PHOTOMETRIC OBSERVER CIE 165:2005 UDC: 612.843.363.22 Descriptor: CIE curve 612.843.365 Photometry from the physiological point of view 535.242 Subjective photometry THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination

2、(CIE) is an organisation devoted to international co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in 38 countries and one geographical area and of 4 associate members. T

3、he objectives of the CIE are : 1. To provide an international forum for the discussion of all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures

4、 of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with

5、 all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting

6、. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted thr

7、oughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and Technical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position am

8、ong international organisations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science d

9、e lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant 38 pays plus un territoire gographique, et de 4 membres associs. Les objectifs de la CIE sont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclai

10、rage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les domaines de la lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationa

11、les dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec l

12、es autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent d

13、es questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques

14、, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSK

15、OMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen K

16、omitees in 38 Lndern und einem geographischen Gebiet und aus 4 assoziierten Mitgliedern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten z

17、wischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Metechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen

18、, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft,

19、Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die v

20、on diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind von der ganzen Welt anerkannt. Tagungen werden alle vier Jahre abgehalten, in der die Arbeiten der Divisionen berprft und berichtet und neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr a

21、lle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 0, Fax: +43(1)

22、 714 31 87 18 e-mail: ciecbping.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2005 All rights reserved ISBN 3 901 906 39 8 CIE 10 DEGREE PHOTOPIC PHOTOMETRIC OBSERVER CIE 165:2005 UDC: 612.843.363.22 Descriptor: CIE curve 612.843.365 Photometry from the physiological point of view 535.242 Subjective photometry C

23、IE 165:2005 This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 1-59 of Division 1 “Vision and Colour“ and has been approved by the Board of Administration of the Commission Internationale de lEclairage for study and application. The document reports on current knowledge and experienc

24、e within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedings or CIE NEWS should be consulted regardin

25、g possible subsequent amendments. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 1-59 de la Division 1 “Vision et Couleur“ et a t approuv par le Bureau de la Commission Internationale de lEclairage, pour tude et emploi. Le document expose les connaissances et lexprience actuelles dans le

26、domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Il faut consulter les plus rcents comptes rendus de la CIE, ou le CIE NEWS, en ce qui con

27、cerne des amendements nouveaux ventuels. Dieser Technische Bericht ist vom CIE Technischen Komitee 1-59 der Division 1 “Sehen und Farbe“ ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfah

28、rung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, da das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder das CIE NEWS sollten im Hinb

29、lick auf mgliche sptere nderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de

30、 produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung

31、 von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, ist es mglich, da diese nicht vollstndig sind. CIE 2005 All rights reserved II CIE 165:2005 The following members of the TC 1-59 “Standard Photometric 10 Observer“ took part in the preparation of this technical report. The TC co

32、mes under CIE Division 1 “Vision and Colour“. Andersen, C. USA Derefeldt, G. Sweden McCamy, C.S. USA Moore, J.R. Great Britain Morren, L. Belgium Nakano, Y. Japan Oleari, C. Italy Pointer, M.R. Great Britain Rea, M. USA Robertson, A.R. Canada Ronchi, L. Italy Sagawa, K. Japan Schanda, J.D. chair Hun

33、gary Sivak, M. USA Trezona, P.W. Great Britain Valberg, A. Norway Walraven, P.L. The Netherlands Wenzel, K. Hungary III CIE 165:2005 CONTENTS SUMMARY V RESUME .V ZUSAMMENFASSUNG.V 1. INTRODUCTION AND HISTORIC OVERVIEW . 1 2. IS )(10y THE 10 SPECTRAL LUMINOUS EFFICIENCY FUNCTION V10()? . 2 2.1 Combin

34、ed colorimetry and photometry. 2 2.2 How the CIE 10 XYZ system was derived. 2 3. RECOMMENDATIONS . 3 3.1 General recommendations 3 3.2 Examples 4 3.2.1 Luminance of blue, green and red LEDs. 4 3.2.2 Using the system in photography and graphic arts . 5 3.2.3 Using the system in display measurement 5

35、3.2.4 The use of the 10 photopic photometric observer in reading tasks . 5 3.2.5 The use of the 10 photopic photometric observer in outdoor situations 6 4. SUMMARY 6 5. DEFINING TABLES OF THE 10 PHOTOPIC PHOTOMETRIC OBSERVER. 7 APPENDIX A. JUDDS METHOD FOR CALCULATING XYZ CMFS FROM RGB ONES . 15 APP

36、ENDIX B. PROOF THAT IF () () Vy = , THEN X AND Z MUST BE ON THE ALYCHNE 15 REFERENCES 16 IV CIE 165:2005 CIE 10 DEGREE PHOTOPIC PHOTOMETRIC OBSERVER SUMMARY The V() function accepted in 1924 is valid for photopic vision. It was long recognized that for para-foveal vision this function does not descr

37、ibe luminance perception correctly. In 1964 the CIE accepted a large field colorimetric observer, but this system had no photometric counterpart. Subsequent research has shown that )(10y function can be used as the spectral luminous efficiency function of a 10 photometric observer. The present repor

38、t provides guidance when and how this large field photometric observer could be used, especially if luminance has to be determined para-foveally. Based on the detailed evaluation of the available literature data TC 1-59 came to the conclusion that the adoption of a 10 photopic photometric observer V

39、10() can be recommended to the CIE and that this system should be based - according to the original recommendations of the CIE Colorimetric Committee - on the )(10y function of the CIE 1964 standard colorimetric observer. OBSERVATEUR PHOTOMETRIQUE CIE EN VISION PHOTOPIQUE 10 DEGRES RESUME La fonctio

40、n V() choisie en 1924 est valable pour la vision dans des conditions photopiques. Mais depuis longtemps on a reconnu quen vision prifovale, cette fonction ne dcrit pas correctement la perception de luminance. En 1964 la CIE a dfini un observateur colorimtrique pour un champ large, mais cette dfiniti

41、on na pas eu dquivalent photomtrique. Des recherches ultrieures ont montr que la fonction )(10y pouvait tre utilise comme fonction defficacit lumineuse relative spectrale pour un observateur photomtrique avec un champ de 10. Ce rapport donne des conseils pour savoir quand et comment on peut utiliser

42、 cet observateur photomtrique pour un champ large, en particulier lorsquon doit dterminer la luminance en vision prifovale. A partir de lvaluation dtaille des donnes publies, le TC 1-59 a conclu que ladoption dun observateur photomtrique pour un champ de 10 V10() pouvait tre recommande la CIE et que

43、 cette adoption devait tre base daprs les recommandations originales du Comit de colorimtrie de la CIE sur la fonction )(10y de lobservateur de rfrence colorimtrique CIE 1964. CIE 10 GRAD-PHOTOPISCH-PHOTOMETRISCHER NORMALBEOBACHTER ZUSAMMENFASSUNG Die V()-Funktion, die 1924 angenommen wurde, ist fr

44、photopisches Sehen gltig. Es ist seit langem bekannt, da fr Grofeldsehen diese Funktion die Leuchtdichteempfindungen nicht richtig beschreibt. 1964 hat die CIE den farbmetrischen Grofeldbeobachter geschaffen, aber dieser hatte keine photometrische Entsprechung. Nachfolgende Forschungen haben gezeigt

45、, da die )(10y Funktion als der spektrale Hellempfindlichkeitsgrad eines photometrischen 10-Beobachters verwendet werden kann. Der vorliegende Bericht liefert Hilfestellung dazu, wann und wie dieser photometrische Grofeldbeobachter verwendet werden knnte, besonders wenn Leuchtdichteempfindungen groe

46、r Flchen bewertet werden mssen. Gegrndet auf der ausfhrlichen Auswertung der vorhandenen Literaturdaten kam das TC 1-59 zu dem Schlu, da der CIE die Annahme eines photopischen photometrischen Beobachters 10 V10() empfohlen werden kann, und da dieses System - entsprechend den ursprnglichen Empfehlung

47、en des farbmetechnischen Komitees der CIE - auf der Funktion des CIE 1964 farbmetrischen Grofeldbeobachters basieren sollte. V CIE 165:2005 VI CIE 165:2005 1. INTRODUCTION AND HISTORIC OVERVIEW Photometry is a formal description of visible radiation and is intended to correspond to how humans percei

48、ve light. The first step to establish an international standard of photometry was taken by the CIE in 1924, when the “relative visibility function“ (now called “spectral luminous efficiency“ function) was defined (CIE, 1926). This recommendation was based mainly on flicker photometric observations t

49、aken at visual fields smaller than 4, i.e., for foveal vision. See the works of Gibson and Tyndall (1923) and Gibson (1926). Of great significance, the CIE endorsed at the same time also a system of photometry based on additivity Abneys law, (CIE, 1987; Abney, 1913). The International System of Units, established under the Conv