Punkty bieli CIE 1931

"Biały" nie jest jedną barwą. Kartka papieru jest biała w świetle żarówki i w świetle dziennym, choć odbija zupełnie inne światło. Oko przystosowuje się do oświetlenia, a kolorymetria musi to uwzględnić. Dlatego każda przestrzeń barw ma określony punkt bieli.

Iluminant a źródło światła

Źródło światła to fizyczna lampa albo słońce. Iluminant to tabela: rozkład widmowy zdefiniowany liczbowo przez CIE, który może, ale nie musi odpowiadać konkretnej lampie. Punkt bieli to barwa idealnie białej powierzchni oświetlonej danym iluminantem, zapisana we współrzędnych CIE XYZ albo xy.

Najważniejsze iluminanty

Iluminant	Opis	Temperatura	x	y	X, Y, Z
A	żarówka wolframowa	2856 K	0,44757	0,40745	109,850; 100; 35,585
C	dawny "dzień", dziś przestarzały	6774 K	0,31006	0,31616	98,074; 100; 118,232
D50	światło dzienne o poranku, poligrafia	5003 K	0,34567	0,35850	96,422; 100; 82,521
D55	światło dzienne, fotografia	5503 K	0,33242	0,34743	95,682; 100; 92,149
D65	przeciętne światło dzienne, ekrany, sRGB	6504 K	0,31271	0,32902	95,047; 100; 108,883
E	równa energia na wszystkich długościach fal	ok. 5455 K	0,33333	0,33333	100; 100; 100
F2	świetlówka chłodnobiała	4230 K	0,37208	0,37529

Wartości dla obserwatora 2°. D65 ma 6504 K, a nie okrągłe 6500 K, bo w 1968 roku zmieniono wartość jednej ze stałych w prawie Plancka, a definicja widma została ta sama.

Temperatura barwowa

Rozgrzane ciało doskonale czarne świeci barwą zależną tylko od temperatury: przy 2000 K pomarańczowo, przy 5000 K niemal biało, przy 10 000 K niebiesko. Na wykresie chromatyczności te barwy tworzą krzywą Plancka. Najbliższa temperatura na tej krzywej to temperatura barwowa skorelowana (CCT) danego światła. Dlatego światło "ciepłe" ma niższą liczbę kelwinów niż "zimne".

Dlaczego to ma znaczenie

Ekrany i sRGB używają D65. Biel monitora ustawiona na 6500 K to właśnie ten punkt.
Poligrafia i profile ICC używają D50. Wydruki ocenia się w kabinach z oświetleniem D50.
CIELAB zawsze liczy się względem jakiejś bieli. Ta sama barwa ma inne Lab przy D50 i przy D65.

Adaptacja chromatyczna

Żeby przenieść barwę z jednej bieli na drugą tak, jak zrobiłoby to oko, stosuje się adaptację chromatyczną. Najczęściej metodą Bradforda: XYZ przelicza się na przybliżone odpowiedzi czopków, skaluje każdą z nich przez stosunek bieli docelowej do źródłowej i wraca do XYZ:

| 0,8951 0,2664 -0,1614 | M_B = | -0,7502 1,7135 0,0367 | | 0,0389 -0,0685 1,0296 | (ρ, γ, β) = M_B · (X, Y, Z) (ρ', γ', β') = (ρ · ρ_d/ρ_s, γ · γ_d/γ_s, β · β_d/β_s) (X', Y', Z') = M_B⁻¹ · (ρ', γ', β') ρ_s, γ_s, β_s: biel źródłowa po przeliczeniu przez M_B ρ_d, γ_d, β_d: biel docelowa po przeliczeniu przez M_B

Przykład: kolor RGB (200, 80, 40), który w sRGB (D65) ma XYZ = (27,07; 18,17; 4,09). Po adaptacji Bradforda do D50:

biel D65 w M_B: (0,9414; 1,0404; 1,0895) biel D50 w M_B: (0,9963; 1,0204; 0,8186) XYZ (D50) = (28,58; 18,73; 3,10)

Barwa ma teraz więcej X i mniej Z, bo biel D50 jest cieplejsza niż D65. Właśnie takie XYZ trafia do profilu ICC.

Kalkulator powyżej liczy wszystko względem D65, tak jak sRGB. Programy graficzne pracujące z profilami ICC pokażą dla tego samego koloru nieco inne wartości Lab, bo liczą względem D50.