相对光亮度

相对光亮度${\displaystyle Y}$ 遵从(光)亮度${\displaystyle L}$的光度定义和人类视觉的光谱加权。但(光)亮度${\displaystyle L}$是以“坎德拉每平方米”为单位，而相对光亮度归一化为 0.0 至 1.0 (或1 至 100), 其中1.0 (或100)是理论上完美100%反射面作为参考白色。[1] 与光度学定义一样，相对光亮度与特定方向的光通量密度有关，是由国际照明委员会标准观察者的光度函数 y(λ) 加权的辐射通量密度。

在描述与眼睛（对明暗）的适应状态和参考白色相关的感知时，颜色或外观模型中使用相对值很方便。例如，在印刷媒体的印前，从印刷品反射的光的绝对亮度取决于特定的照明，但使用相对亮度的色貌模型可以通过给定的参考光源（如室内的标准白炽光源）来预测外观。

相对光亮度和比色空间

对于CIE_1931色彩空间XYZ和xyY，字母${\displaystyle Y}$是相对光亮度。如果给定的例子的最大光亮度${\displaystyle L_{max}}$或${\displaystyle L_{ref}}$，主观感受亮度${\displaystyle L_{stimulus}}$，则相对光亮度是：

${\displaystyle Y={L_{stimulus} \over L_{ref}}\ \ }$ 或 ${\displaystyle \ \ Y_{scale_{100}}={L_{stimulus} \over L_{max}}\ \times \ 100}$

相对光亮度和“伽马编码”的色彩空间

${\displaystyle Y}$ (和${\displaystyle L}$)随光的量而线性变化。在转换到 Y 或 XYZ 空间之前，必须对RGB分量做伽马矫正，几个常见的RGB色彩空间用幂指数2.2：

${\displaystyle R_{lin}={R^{\prime }}^{2.2}\ \ G_{lin}={G^{\prime }}^{2.2}\ \ B_{lin}={B^{\prime }}^{2.2}}$

相对光亮度${\displaystyle Y}$可以按照具有相同原色和白点定义的ITU-R BT.709和SRGB色彩空间计算：[2]

${\displaystyle Y=0.2126*R_{lin}+0.7152*G_{lin}+0.0722*B_{lin}}$

相对光亮度和认知空间

${\displaystyle Y}$是与光的强度为线性关系。但人类对明暗的感知是非线性的。

对于L*a*b*和L*u*v*（英语：L*u*v*）色彩空間，${\displaystyle L^{*}}$分量是感知明度 (读作"L star" ，不要与光亮度${\displaystyle L}$混淆)。${\displaystyle L^{*}}$意图与人类视觉对明暗感知为线性关系。由于人类对光的感知是非线性的，${\displaystyle L^{*}}$相对于光亮度${\displaystyle Y}$也是非线性的。

参见

• 光亮度Luminance
• CIE_1931色彩空间
• 色度_(物理學)

参考文献

1. Poynton, Charles. Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces. Morgan Kaufmann. 2003. ISBN 1-55860-792-7. 
2. ITU Parameters for HDTV (PDF) 6. Item 3.2: ITU. 2015: 3 [9 October 2021]. （原始内容存档 (PDF)于2022-11-26）.