CN107101172B - 一种用于彩色灯具的快速实现任意颜色混色方法 - Google Patents

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Abstract

一种快速实现任意颜色混色方法,如果用三种颜色进行混色，将三种颜色的照度比值调整到1：Cr2：Cr3，可以实现目标颜色的混色；如果用四种颜色进行混色:需要先确定一种颜色的亮度的比例，通过计算得到另外三种颜色的目标颜色(x，y)，再通过公式计算出另外三种颜色的的比例；或先确定其中任意两种颜色的亮度比例，将这两种颜色按照亮度比例混合得到的颜色看做一种颜色，再与其他两种个颜色混合，计算混合计算比例；如果是五种颜色混合，先确定其中三种颜色的亮度比例，将这三种颜色按照亮度比例混合得到的颜色看做一种颜色，再与其他两种个颜色混合，计算混合比例。已知目标颜色，通过计算可以快速得到待混颜色的比例。

Description

一种用于彩色灯具的快速实现任意颜色混色方法
技术领域
本发明涉及不同颜色的混色，尤其是一种快速实现任意颜色混色方法，适用于用不同颜色混出目标颜色的彩色灯具。
背景技术
目前的颜色混色一般通过不断的尝试调整待混颜色(原色)的比例，最终混合出需要的目标颜色，这种方式过程复杂，效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种快速实现任意颜色混色方法，已知目标颜色，通过计算可以快速得到待混颜色的比例，计算过程简单，计算速度快，可以快速实现任意颜色的混色，效率高，并且可以实现固定要求照度的颜色混合。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种快速实现任意颜色混色方法，包括以下步骤：
根据1931CIE标准色度的色坐标是根据RGB的三刺激值计算得到，公式如下：
公式中，x，y为色坐标，X，Y，Z为三刺激值，Y代表亮度。
设三种原色的色坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，目标色坐标为(x，y)；其对应的三刺激值分别为(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2， Z2)，(X3，Y3，Z3)，(X，Y，Z)；根据三刺激值与色坐标关系：
混合色坐标(x，y)为：
令Y1：Y2：Y3＝1：Cr2：Cr3，代入上述方程，可以解出Cr2、Cr3，
其中：
则1：Cr2：Cr3为目标色坐标需要的三种颜色亮度比值。
a、如果用四种颜色RGBW进行混色，计算方法：
需要先确定一种颜色的亮度比例，通过计算得到另外三种颜色的目标颜色(x，y)，再通过公式(9)和(10)，计算出另外三种颜色的比例。
具体计算过程如下：
设最终目标颜色O的坐标(x0，y0)，第四种颜色W的坐标(x4，y4)，剩余三种颜色按照1：Cr2：Cr3混合的颜色M为(x，y)；根据三刺激值与色坐标关系公式(1)、(2)、(3)、(4)，及混合色坐标公式：
将(x0，y0)，(x4，y4)，第四种颜色与剩余三种颜色混合色M的亮度比例1：C带入到公式中可以混合颜色M的坐标：
式中
再将(x，y)带入到公式(9)、(10)中就可以计算出Cr2和Cr3，可以最终得到四种颜色的比例为1：Cr2：Cr3：C*(1+Cr2+Cr3)。
b、如果是五种颜色RGBWA混合，可以先确定其中三种颜色的亮度比例，将这三种颜色按照亮度比例混合得到的颜色看做一种颜色，再与其他两种个颜色混合，计算混合比例。具体计算过程如下：
设颜色B(x3，y3)与颜色W(x4，y4)与颜色A(x5，y5)按照1：C3：C4的比例进行混合，得到混合色M(x0，y0)，根据公式(1)到 (8)可以计算出混合色M的坐标：
其中：再将M(x0，y0)，带入到公式(9)、(10)中可以计算出Cr2，Cr3，可以得到最终得到四种颜色的比例为1:Cr2:
五种颜色以上的混色只需将两种颜色以外 的其他色先确定比例，当成一种颜色，再与剩余两种颜色混合即可。
如果要固定亮度E要求的混色目标，可以通过颜色比例计算出每种颜色的亮度，实现要求照度的颜色混合。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
适合三种或者三种以上的颜色混合，可以实现固定要求照度的混合，任意颜色的混合都可以通过公式直接计算出混合比例，计算公式简单，效率高。
具体实施方式
一种快速实现任意颜色混色方法，采用多种单色光源，已知目标颜色，通过计算得到各种单色的亮度比例，可以快速的实现目标颜色的混色。具体计算过程如下：
根据1931CIE标准色度的色坐标是根据RGB的三刺激值计算得到，公式如下：
公式中，x，y为色坐标，X，Y，Z为三刺激值，Y代表亮度。
设三种原色的色坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，目标色坐标为(x，y)；其对应的三刺激值分别为(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2， Z2)，(X3，Y3，Z3)，(X，Y，Z)；根据三刺激值与色坐标关系：
混合色坐标(x，y)为：
令Y1：Y2：Y3＝1：Cr2：Cr3，代入上述方程，可以解出Cr2、Cr3，
其中：
则1：Cr2：Cr3为目标色坐标需要的三种颜色照度比值。
a.如果用三种颜色RGB进行混色，只需要三种颜色的照度比值调整到1： Cr2：Cr3，可以实现目标颜色的混色。
b.如果用四种颜色RGBW进行混色，有两种方法计算：
方法一：需要先确定一种颜色的亮度比例，通过计算得到另外三种颜色的目标颜色(x，y)，再通过公式(9)和(10)，计算出另外三种颜色的比例。具体计算过程如下：
设最终目标颜色O的坐标(x0，y0)，第四种颜色W的坐标(x4，y4)，剩余三种颜色按照1：Cr2：Cr3混合的颜色M为(x，y)；根据三刺激值与色坐标关系公式(1)、(2)、(3)、(4)，及混合色坐标公式：
将(x0，y0)，(x4，y4)，第四种颜色与剩余三种颜色混合色M的亮度比例1：C带入到公式中可以混合颜色M的坐标：
式中
再将(x，y)带入到公式(9)、(10)中就可以计算出Cr2和Cr3，可以最终得到四种颜色的比例为1：Cr2：Cr3：C*(1+Cr2+Cr3)。
方法二：先确定其中任意两种颜色的亮度比例，将这两种颜色按照亮度比例混合得到的颜色看做一种颜色，再与其他两种个颜色混合，计算混合比例。具体计算过程如下：
设颜色B(x3，y3)与颜色W(x4，y4)按照1：C2的比例进行混合，得到混合色M(x0，y0)，根据公式(1)、(2)、(3)、(4)、(11)、(12) 可以计算出混合色的坐标：
其中：再将M(x0，y0)，带入到公式(9)、(10)中可以计算出Cr2，Cr3，可以得到最终得到四种颜色的比例为1:Cr2:C2*Cr3(1+C2)。
c.如果是五种颜色RGBWA混合，可以先确定其中三种颜色的亮度比例，将这三种颜色按照亮度比例混合得到的颜色看做一种颜色，再与其他两种个颜色混合，计算混合比例。具体计算过程如下：
设颜色B(x3，y3)与颜色W(x4，y4)与颜色A(x5，y5)按照1： C3：C4的比例进行混合，得到混合色M(x0，y0)，根据公式(1)到 (8)可以计算出混合色M的坐标：
其中：再将M(x0，y0)，带入到公式(9)、(10)中可以计算出Cr2，Cr3，可以得到最终得到四种颜色的比例为1:Cr2:
五种颜色以上的混色只需将两种颜色意外的其他色先确定比例，当成一种颜色，再与剩余两种颜色混合即可。
如果要固定照度E要求的混色目标，可以通过颜色比例计算出每种颜色的照度，实现要求照度的颜色混合。
经过上述计算，不论是三种颜色或三种以上颜色，可以通过计算快速实现目标颜色的混色，过程简单，速度快，效率高。
下面以四种颜色RGBW混合目标颜色(0.313,0.337)照度1500lx对本发明作进一步说明。
已知四种颜色的色坐标及照度分别为R(0.688,0.3085)E1＝400lx； G(0.1681,0.6938)E2＝600lx；B(0.239,0.2373)E3＝120lx；W (0.2991,0.3150)E4＝850lx。根据四种颜色混合方法二，先将B，W按照1:7的比例进行混合，根据公式(13)、(14)计算可以得到BW混合得到的混合色M(0.2843，0.2711)，将R，G，M带入到公式(9)、(10) 可以计算出Cr2＝2.9，Cr3＝5.76，可以得到RGBW四种颜色照度比例为： 1:2.9:0.72:5.04，即RGBW按照1:2.9:0.72:5.04的照度比例混合就可以得到布标颜色(0.313,0.337)。如目标颜色的照度需要达到1500lx，可以计算出RGBW的照度分别为155.3lx，450.3lx，111.8lx，782.6lx。通过计算可以得到RGBW的照度分别为155.3lx，450.3lx，111.8lx， 782.6lx就可以混合得到照度为1500lx的目标颜色(0.313,0.337)。
综上所述，一种快速实现任意颜色混色方法，已知目标颜色，通过计算可以快速得到待混颜色的比例，计算过程简单，计算速度快。可以快速实现任意颜色的混色，效率高，并且可以实现固定要求照度的颜色混合。

Claims (1)

1.一种用于彩色灯具的快速实现任意颜色混色方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据1931CIE标准色度的色坐标是根据RGB的三刺激值计算得到，公式如下：
公式中，x，y为色坐标，X，Y，Z为三刺激值，Y代表亮度；
设三种原色的色坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，目标色坐标为(x，y)；其对应的三刺激值分别为(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2，Z2)，(X3，Y3，Z3)，(X，Y，Z)；根据三刺激值与色坐标关系：
混合色坐标(x，y)为：
令Y1：Y2：Y3＝1：Cr2：Cr3，代入上述方程，可以解出Cr2、Cr3，
其中：
则1：Cr2：Cr3为目标色坐标需要的三种颜色亮度比值；
a、用四种颜色RGBW进行混色，计算方法：
需要先确定一种颜色的亮度比例，通过计算得到另外三种颜色的目标颜色(x，y)，再通过公式(9)和(10)，计算出另外三种颜色的比例，具体计算过程如下：
设最终目标颜色O的坐标(x0，y0)，第四种颜色W的坐标(x4，y4)，剩余三种颜色按照1：Cr2：Cr3混合的颜色M为(x，y)；根据三刺激值与色坐标关系公式(1)、(2)、(3)、(4)，及混合色坐标公式：
将(x0，y0)，(x4，y4)，第四种颜色与剩余三种颜色混合色M的亮度比例1：C带入到公式中混合颜色M的坐标：
x＝x4*B，
式中
再将(x，y)带入到公式(9)、(10)中就计算出Cr2和Cr3，可以最终得到四种颜色R：G：B：W的比例为1：Cr2：Cr3：C*(1+Cr2+Cr3)；
b、五种颜色RGBWA混合，先确定其中三种颜色的亮度比例，将这三种颜色按照亮度比例混合得到的颜色看做一种颜色，再与其他两种个颜色混合，计算混合比例，具体计算过程如下：
设颜色B(x3，y3)与颜色W(x4，y4)与颜色A(x5，y5)按照1：C3：C4的比例进行混合，得到混合色M(x0，y0)，根据公式(1)到(8)计算出混合色M的坐标：
其中：
再将M(x0，y0)，带入到公式(9)、(10)中可以计算出Cr2，Cr3，最终得到五 种颜色的比例为
固定亮度E要求的混色目标，通过颜色比例计算出每种颜色的亮度，实现要求照度的颜色混合。
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