计算XYZ三刺激值的MATLAB程序（三刺激值函数）
moboyou 2025-05-04 15:17 23 浏览
有人向我要由光谱数据计算XYZ三刺激值的MATLAB的程序，很多年前写的了，也多年不用MATLAB了，程序还在，应该不会错。
function XYZ=XYZ_fromSR(SR,S,deg)
% 由光谱反射率计算颜色的三刺激值
% 输入参数：
% SR--光谱反射率，n×2的矩阵，第一列是波长，第2~m列是光谱反射率数据
% S－光源，'A'表示A光源，'C'表示C光源，'D50','D55','D65','D75',默认D65
% deg--视场，2表示2°视场，10表示10°视场，默认2°视场
% 输出参数：
% XYZ－颜色的三刺激值
%
% 编写：
% 2007-8-28
%
if nargin==0 % 如果没有参数
dis('请输入光谱反射率数据，注意是n×2的矩阵，第一列是波长，第2列是光谱反射率数据');
return;
else if nargin ==1 % 如果 是一个参数
Illcode = 'D65' ; % 光源默认为D65
degcode = 2; % 默认2°视场
else if nargin ==2 % 如果 是二个参数 视场默认2°
Illcode = S; % 光源
degcode = 2; % 默认2°视场
else if nargin ==3 % 如果 是3个参数
Illcode = S; % 光源
degcode = deg; % 2°视场
else
Illcode = 'D65' ; % 光源默认为D65
degcode = 2; % 默认2°视场
end
end
end
end
% 获得光源的相对光谱功率分布
RSPD=getRSPD(Illcode);
% 获得CIE标准观察者的数据
if degcode== 10
CIE_Std = CIE1964Std_XYZ;
else
CIE_Std = CIE1931Std_XYZ;
end
% SR和RSPD波长的范围和间隔可能不一样，下面找出两者共有的波长
[comn,iColorS,iIll] = intersect(SR(:,1),RSPD(:,1));
% SR和RSPD以及CIE_Std波长的范围和间隔可能不一样，下面找出3者共有的波长
[comn,iCIE_Std,ic] = intersect(CIE_Std(:,1),comn);
[c,iSR,ic] = intersect(SR(:,1),comn);
[c,iRSPD,ic] = intersect(RSPD(:,1),comn);
if RSPD(iRSPD,2)==0
XYZ= [0 0 0];
return
end
K=100/sum(RSPD(iRSPD,2).*CIE_Std(iCIE_Std,3)); % 计算K值
[a,sample_num]=size(SR);
XYZ=zeros(sample_num-1,3);
for ii=2:sample_num
Xt=K*sum(RSPD(iRSPD,2).*CIE_Std(iCIE_Std,2).*SR(iSR,ii)); % 计算X刺激值
Yt=K*sum(RSPD(iRSPD,2).*CIE_Std(iCIE_Std,3).*SR(iSR,ii)); % 计算Y刺激值
Zt=K*sum(RSPD(iRSPD,2).*CIE_Std(iCIE_Std,4).*SR(iSR,ii)); % 计算Z刺激值
XYZ(ii-1,:)=[Xt,Yt,Zt];
end
getRSPD.m 文件如下：
function RSPD=getRSPD(illuCode)
%
% 获得光源的相对光谱功率分布数据
% 输入参数：光源代码，如 a、c、d50、d65、f4等
% 输出参数：光源的相对光谱功率分布，n×2,第一列是波长，第二列是数据
%
% Zhengyuanlin@163.com
illuCode=lower(illuCode);
if isempty(findstr(illuCode,'f')) % 如果光源代码中不包含f字母，在说明不是F系列光源
switch illuCode
case {'A' ,'a'}
RSPD=SPD_CIE_A;
case {'C' ,'c'}
RSPD=SPD_CIE_C;
case {'D50','50','d50',50}
RSPD = SPD_CIE_D50;
case {'D55','55','d55',55}
RSPD=SPD_CIE_D55;
case {'D65','65','d65',65}
RSPD=SPD_CIE_D65;
case {'D75','75','d75',75}
RSPD=SPD_CIE_D75;
otherwise % 不存在的光源，或代码没写对
RSPD=0;
msgbox('没有此光源!','出错','error');
return
end
else % 否则就是F系列光源
[a,len]=size(illuCode);
illuCode=illuCode(2:len);
illuCode=str2num(illuCode);
if isempty(illuCode)
RSPD=0;
msgbox('没有此光源!','出错','error');
return
end
data=SPD_Fser;
RSPD=[data(:,1),data(:,illuCode+1)];
endSPD_CIE_D50.m 文件如下：
function data=SPD_CIE_D50()
% D50光源的光谱相对能量分布
data=[300 0.02
305 1.03
310 2.05
315 4.91
320 7.78
325 11.26
330 14.75
335 16.35
340 17.95
345 19.48
350 21.01
355 22.48
360 23.94
365 25.45
370 16.96
375 25.72
380 24.49
385 27.18
390 29.87
395 39.59
400 49.31
405 52.91
410 56.51
415 58.27
420 60.03
425 58.93
430 57.82
435 66.32
440 74.82
445 81.04
450 87.25
455 88.93
460 90.61
465 90.99
470 91.37
475 93.24
480 95.11
485 93.54
490 91.96
495 93.84
500 95.72
505 96.17
510 96.61
515 96.87
520 97.13
525 99.61
530 102.10
535 101.43
540 100.75
545 101.54
550 102.32
555 101.16
560 100.00
565 98.87
570 97.74
575 98.33
580 98.92
585 96.21
590 93.50
595 95.59
600 97.69
605 98.48
610 99.27
615 99.16
620 99.04
625 97.38
630 95.72
635 97.29
640 98.86
645 97.26
650 95.67
655 96.93
660 98.19
665 100.60
670 103.00
675 101.07
680 99.13
685 93.26
690 87.38
695 89.49
700 91.60
705 92.25
710 92.89
715 84.87
720 76.85
725 81.68
730 86.51
735 89.55
740 92.58
745 85.40
750 78.23
755 67.96
760 57.69
765 70.31
770 82.92
775 80.60
780 78.27
785 78.91
790 79.55
795 76.48
800 73.40
805 68.66
810 63.92
815 67.35
820 70.78
825 72.61
830 74.44];其它的D65、D75、C、A等照明体，可以参照SPD_CIE_D50.m文件
CIE1931Std_XYZ.m是1931标准观察者，如下
function data= CIE1931Std_XYZ()
% CIE 1931 XYZ 系统的数据，
% 第一列是波长
% 第二列是X刺激值
% 第三列是Y刺激值
% 第四列是Z刺激值
%
data=[360 0.0001299 3.92E-06 0.0006061
361 0.0001458 4.39E-06 0.0006809
362 0.0001638 4.93E-06 0.0007651
363 0.000184 5.53E-06 0.00086
364 0.0002067 6.21E-06 0.0009666
365 0.0002321 6.97E-06 0.001086
366 0.0002607 7.81E-06 0.0012206
367 0.0002931 8.77E-06 0.0013727
368 0.0003294 9.84E-06 0.0015436
369 0.0003699 1.10E-05 0.0017343
370 0.0004149 1.24E-05 0.001946
371 0.0004642 1.39E-05 0.0021778
372 0.000519 1.56E-05 0.0024358
373 0.0005819 1.74E-05 0.002732
374 0.0006552 1.96E-05 0.0030781
375 0.0007416 2.20E-05 0.003486
376 0.000845 2.48E-05 0.0039752
377 0.0009645 2.80E-05 0.0045409
378 0.0010949 3.15E-05 0.0051583
379 0.0012312 3.52E-05 0.0058029
380 0.001368 0.000039 0.00645
381 0.0015021 4.28E-05 0.0070832
382 0.0016423 4.69E-05 0.0077455
383 0.0018024 5.16E-05 0.0085012
384 0.0019958 5.72E-05 0.0094145
385 0.002236 0.000064 0.01055
386 0.0025354 7.23E-05 0.0119658
387 0.0028926 8.22E-05 0.0136559
388 0.0033008 9.35E-05 0.0155881
389 0.0037532 0.0001061 0.0177302
390 0.004243 0.00012 0.02005
391 0.0047624 0.000135 0.0225114
392 0.00533 0.0001515 0.0252029
393 0.0059787 0.0001702 0.0282797
394 0.0067411 0.0001918 0.031897
395 0.00765 0.000217 0.03621
396 0.0087514 0.0002469 0.0414377
397 0.0100289 0.0002812 0.0475037
398 0.0114217 0.0003185 0.0541199
399 0.012869 0.0003573 0.060998
400 0.01431 0.000396 0.06785
401 0.0157044 0.0004337 0.0744863
402 0.0171474 0.000473 0.0813616
403 0.0187812 0.0005179 0.0891536
404 0.020748 0.0005722 0.0985405
405 0.02319 0.00064 0.1102
406 0.0262074 0.0007246 0.1246133
407 0.0297825 0.0008255 0.1417017
408 0.0338809 0.0009412 0.1613035
409 0.0384682 0.0010699 0.1832568
410 0.04351 0.00121 0.2074
411 0.0489956 0.0013621 0.2336921
412 0.0550226 0.0015308 0.2626114
413 0.0617188 0.0017204 0.2947746
414 0.069212 0.0019353 0.3307985
415 0.07763 0.00218 0.3713
416 0.0869581 0.0024548 0.4162091
417 0.0971767 0.002764 0.4654642
418 0.1084063 0.0031178 0.5196948
419 0.1207672 0.0035264 0.5795303
420 0.13438 0.004 0.6456
421 0.1493582 0.0045462 0.7184838
422 0.1653957 0.0051593 0.7967133
423 0.1819831 0.0058293 0.8778459
424 0.198611 0.0065462 0.959439
425 0.21477 0.0073 1.0390501
426 0.2301868 0.0080865 1.1153673
427 0.2448797 0.0089087 1.1884971
428 0.2587773 0.0097677 1.2581233
429 0.2718079 0.0106644 1.3239296
430 0.2839 0.0116 1.3856
431 0.2949438 0.0125732 1.4426352
432 0.3048965 0.0135827 1.4948035
433 0.3137873 0.0146297 1.5421903
434 0.3216454 0.0157151 1.5848807
435 0.3285 0.01684 1.62296
436 0.3343513 0.0180074 1.6564048
437 0.3392101 0.0192145 1.6852959
438 0.3431213 0.0204539 1.7098745
439 0.3461296 0.0217182 1.7303821
440 0.34828 0.023 1.74706
441 0.3495999 0.0242946 1.7600446
442 0.3501474 0.0256102 1.7696233
443 0.350013 0.0269586 1.7762637
444 0.349287 0.0283513 1.7804334
445 0.34806 0.0298 1.7826
446 0.3463733 0.0313108 1.7829682
447 0.3442624 0.0328837 1.7816998
448 0.3418088 0.0345211 1.7791982
449 0.3390941 0.0362257 1.7758671
450 0.3362 0.038 1.77211
451 0.3331977 0.0398467 1.7682589
452 0.3300411 0.041768 1.764039
453 0.3266357 0.043766 1.7589438
454 0.3228868 0.0458427 1.7524663
455 0.3187 0.048 1.7441
456 0.3140251 0.0502437 1.7335595
457 0.308884 0.052573 1.7208581
458 0.3032904 0.0549806 1.7059369
459 0.2972579 0.0574587 1.6887372
460 0.2908 0.06 1.6692
461 0.2839701 0.062602 1.6475287
462 0.2767214 0.0652775 1.6234127
463 0.2689178 0.0680421 1.5960223
464 0.2604227 0.0709111 1.564528
465 0.2511 0.0739 1.5281
466 0.2408475 0.077016 1.4861114
467 0.2298512 0.0802664 1.4395215
468 0.2184072 0.0836668 1.3898799
469 0.2068115 0.0872328 1.3387362
470 0.19536 0.09098 1.28764
471 0.1842136 0.0949176 1.2374223
472 0.1733273 0.0990458 1.1878243
473 0.1626881 0.1033674 1.1387611
474 0.1522833 0.1078846 1.090148
475 0.1421 0.1126 1.0419
476 0.1321786 0.117532 0.9941976
477 0.1225696 0.1226744 0.9473473
478 0.1132752 0.1279928 0.9014531
479 0.1042979 0.1334528 0.8566193
480 0.09564 0.13902 0.8129501
481 0.0872996 0.1446764 0.7705173
482 0.079308 0.1504693 0.7294448
483 0.0717178 0.1564619 0.6899136
484 0.064581 0.1627177 0.6521049
485 0.05795 0.1693 0.6162
486 0.0518621 0.1762431 0.5823286
487 0.0462815 0.1835581 0.5504162
488 0.0411509 0.1912735 0.5203376
489 0.0364128 0.199418 0.4919673
490 0.03201 0.20802 0.46518
491 0.0279172 0.2171199 0.4399246
492 0.0241444 0.2267345 0.4161836
493 0.020687 0.2368571 0.3938822
494 0.0175404 0.2474812 0.3729459
495 0.0147 0.2586 0.3533
496 0.0121618 0.2701849 0.3348578
497 0.00992 0.2822939 0.3175521
498 0.0079672 0.2950505 0.3013375
499 0.0062963 0.308578 0.2861686
500 0.0049 0.323 0.272
501 0.0037772 0.3384021 0.2588171
502 0.0029453 0.3546858 0.2464838
503 0.0024249 0.3716986 0.2347718
504 0.0022363 0.3892875 0.2234533
505 0.0024 0.4073 0.2123
506 0.0029255 0.4256299 0.2011692
507 0.0038366 0.4443096 0.1901196
508 0.0051748 0.4633944 0.1792254
509 0.0069821 0.4829395 0.1685608
510 0.0093 0.503 0.1582
511 0.0121495 0.5235693 0.1481383
512 0.0155359 0.544512 0.1383758
513 0.0194775 0.56569 0.1289942
514 0.0239928 0.5869653 0.1200751
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