投影机的颜色的设计（基础篇）我所属的光学GROUP是主要是以“将白色光以一定的亮度均匀的射出”作为至上的课题来进行投影机的光学系引擎的设计。但是，若果单纯地说“白色”的话，因为光是颜料中的红色就有200种以上，所以白色也是有很多种的。投影机也是一样，生产厂家不同，机种不同，其表现出来的白色也大不相同。因此，在进行企画的阶段就应该预先将所想要表现出来的白色定出一个范围，而在进行光学系设计时，应使其满足这个范围。那么要怎么设计这种受感觉影响的叫做颜色的东西呢？接下来我想讲一下这方面的一些理论上的观点。R(R) + G(G) + B(B) = (F) （公式1）R(R)G(G)B(B)(F)(R) (G) (B) ：参照刺激（基色）RGB ：参照刺激（基色）的混合比例图1首先，要作为前提来考虑的有“等色”。其理论很简单，即“所有颜色（F）是都可以通过将三种原刺激（R）、（G）、（B）按照不同的R、G、B的比例合成而得出的。”（图1）用公式来表示的话，则如下（公式1）。这就叫等色公式（加法混色公式）。将这种观点扩展了之后，则得出“等色函数”。红(r0)：700nm绿(g0)：546.1nm蓝(b0)：435.8nm参照刺激（单色光）（単色光）三刺激值（可变光阑）阑）r()g()b()C()连续光谱(400nm700nm)ABC0() C()等色C0()= r()(r0)+g()(g0)+b()(b0)图：等色实验它就是：作为三个参照刺激（基色），产生出红(r0) 700nm、绿(g0)546.1nm、蓝(b0)435.8nm的单色光，设置适合改变此三单色比例的可变光阑的三刺激值r()、g()、b()（A方向）。然后如下图图2所示，使其产生出往右侧（B方向）的连续光谱的光C()。连续性地改变从B方向出来的光的波长时，改变可变光阑，以使从左侧（A方向）出来的光看上去一样，将此时的三刺激值的特性r()、g()、b()绘制成曲线图，即为RGB系的等色函数。1.02.0400500600700z()y()x()光谱三刺激值波长 (nm)图XYZ系等色函数但是，RGB的等色函数还含有负值，不方便计算，所以这种函数一般不被采用，而实际上一般采用的是将RGB等色函数投射变换为代数性的XYZ等色函数，我们将其称之为_XYZ特色函数特色関数（图3）。由此XYZ特色函数可以得出3个刺激值（X,Y,Z），而由这3个刺激值，我们可以用公式2的计算公式来求得判断颜色的色度坐标x，y。X x =X+Y+ZYX+Y+Zy =（公式2）也就是说，只要用XYZ等色函数求出三刺激值（X,Y,Z）的话，则颜色也可以计算出来。这里，从原理上来说，所谓“物体（被照体）的颜色”是指照亮被照体的光源的分光测定值P()与被照体的分光反射率特性()的成绩。那么，如果将等色函数设为x()、y(),z()的话，就可以用下面的公式3来求得三刺激值了。式等色函数的x()、y(),z()的值在详细介绍色彩学的书里有记载。那么计算三刺激值的必要因素有：光源的分光测定值P()和被照体的分光反射率特性()这两个值。光源的分光测定值P()可以用实验室的光谱测量仪测出。另外，所谓被照体的分光反射率特性()，如果是投影机，则其与光学系整体的透过率相同，所以只要用分光测量仪测出光学系的光学部品的透过率反射率就能得出来了。这样就能从之前计算出来的值最终预测出光学系将表现出来的颜色了。接下来我将在实践篇里以实际的投影机的光学系为基础介绍一下实际的计算方法。