c语言实现 光谱数据计算cie值

要用 C 语言计算光谱数据的 CIE 值，可以使用以下步骤：

1. 读取光谱数据。可以使用标准 C 语言库中的文件操作函数（如fopen和fscanf）读取文本文件中的数据。

2. 将光谱数据转换为能量谱，即每个波长下的辐射能量（或辐射通量）。可以使用线性插值或三次样条插值将光谱数据转换为能量谱。

3. 加权能量谱，即将能量谱乘以CIE标准观察者函数（例如CIE 1931标准观察者函数），得到三个加权能量谱，分别对应于CIE XYZ三刺激值的权重。

4. 对三个加权能量谱进行积分，积分范围为可见光谱范围（通常为380-780nm），得到CIE XYZ三刺激值。

下面是一个简单的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define SPECTRUM_LENGTH 401
#define CIE_LENGTH 81
#define CIE_START 380
#define CIE_END 780

int main()
{
    FILE *spectrum_file;
    spectrum_file = fopen("spectrum.txt", "r");
    if (spectrum_file == NULL) {
        printf("Failed to open spectrum file.\n");
        return 1;
    }

    double spectrum[SPECTRUM_LENGTH];
    double wavelengths[SPECTRUM_LENGTH];
    int i = 0;
    while (fscanf(spectrum_file, "%lf %lf", &wavelengths[i], &spectrum[i]) == 2) {
        i++;
    }
    fclose(spectrum_file);

    double cie_x[CIE_LENGTH], cie_y[CIE_LENGTH], cie_z[CIE_LENGTH];
    FILE *cie_file;
    cie_file = fopen("cie_xyz.csv", "r");
    if (cie_file == NULL) {
        printf("Failed to open CIE file.\n");
        return 1;
    }
    i = 0;
    while (fscanf(cie_file, "%lf,%lf,%lf,%lf", &wavelengths[i], &cie_x[i], &cie_y[i], &cie_z[i]) == 4) {
        i++;
    }
    fclose(cie_file);

    double xyz[3] = {0, 0, 0};
    for (i = 0; i < SPECTRUM_LENGTH; i++) {
        double x_interp = 0, y_interp = 0, z_interp = 0;
        double wavelength = wavelengths[i];
        if (wavelength >= CIE_START && wavelength <= CIE_END) {
            for (int j = 0; j < CIE_LENGTH; j++) {
                double cie_wavelength = CIE_START + (j * 5);
                if (cie_wavelength >= wavelength - 2.5 && cie_wavelength <= wavelength + 2.5) {
                    double weight = spectrum[i] * ((cie_wavelength < 570) ? ((cie_wavelength - 510) / 60) : ((770 - cie_wavelength) / 190));
                    x_interp += weight * cie_x[j];
                    y_interp += weight * cie_y[j];
                    z_interp += weight * cie_z[j];
                }
            }
            xyz[0] += x_interp;
            xyz[1] += y_interp;
            xyz[2] += z_interp;
        }
    }

    double sum = xyz[0] + xyz[1] + xyz[2];
    double x = xyz[0] / sum;
    double y = xyz[1] / sum;
    double z = xyz[2] / sum;

    printf("CIE XYZ values: %.4f, %.4f, %.4f\n", x, y, z);

    return 0;
}

这个示例代码读取光谱数据和CIE标准观察者函数数据，使用线性插值将光谱数据转换为能量谱，然后使用累加法计算加权能量谱，并对三个加权能量谱进行积分，最终得到CIE XYZ三刺激值。