发布日期：2022-12-06 浏览次数：582
什么是CIE表色系统？CIE表色系统是基于混色系统的表色系统，又称为三色表色系统，它是利用三刺激值来定量描述颜色量的，包括RGB系统、XYZ系统等。许多的朋友对于CIE表色系统的定义及类型不是很清楚，下文为大家做了简单的介绍。
什么是CIE表色系统？
CIE表色系统是基于混色系统的表色系统。在混色系统中，把从感知色中去除物体特有的感觉因素后得到的颜色作为对象，这对感觉来说是最单纯的，并称之为色感觉。光进入人眼并产生色感觉，把这样的光称为色刺激。任意的色刺激都可以用等于三种锥状体（用于感知颜色）的响应量的三种色光的混色与其匹配。因此可以不直接采用三种锥状体的响应量而由这三种色光的混合量表示该色刺激。
混色系统就是基于色刺激的这一性质，用三个值表示色刺激，因此称为三色表色系统。称三种色光的混合量为该色刺激的三刺激值。把色刺激的光谱分布称作色刺激函数。三刺激值是由色刺激函数这种物理量和人眼的心理上的光谱响应之组合而求出的，因此是一种心理物理量。我们把表示色刺激特性的三刺激值的三个数值称为色度值，把用色度值表示的色刺激称为心理物理色。因此作为混色系统的表色值可用色度值。
CIE标准表色系统有哪些？
CIE标准色度系统是用三刺激值来定量描述颜色量的，包括RGB系统、XYZ系统等。
1.CIE RGB系统
国际照明委员会（CIE）于1931年根据如下基准确定了标准色匹配函数：
（1）原刺激[R]，[G]，[B]定为λR=700.0nm，色度系统λ G=546.1nm，λB=435.8nm的单色光。并以相等数量的三原色刺激值匹配出等能白光来确定三刺激值单位。
（2）原刺激[R]，[G]，[B]的明度系数之比用光度量单位表示定为1.000 0：4.5907：0.0601，用辐射量单位表示定为72.096 6：1.379 1：1.000 0。
下图是以波长为横坐标、三刺激值为纵坐标，绘出的光谱三刺激值曲线图。
某色[F]可用[R]，[G]，[B]的混合量R，G，B为分量合成的RGB色空间的向量来表示，如下图所示。
常用向量[F]和单位平面R+G+B=1的交点（r，g，b）来表示。r，g，b由下式求出：
r=R/（R+G+B）
g=B/（R+G+B）
b=G/（R+G+B）
由上式可知r+g+b=1，因此用（r，g，b）中的两个，例如用（r，g）就足够了。这样确定的（r，g）称为色[F]的色度坐标，将色度坐标表示在平面上的图形称为色度图，将色[F]的色度坐标在色度图上的点称为色度点。由以上一系列的规定表示颜色的体系称为RGB色度系统。
下图是根据1931年CIE标准观察者三刺激值绘出色度图。在此色度图中偏马蹄形曲线是所有光谱色色度点连接起来的轨迹称为光谱轨迹。
2.CIE XYZ系统
在RGB色度系统中色匹配函数是从实验得出的，可以用于色度学计算，但计算中会出现负值，用起来不方便，又不易理解。因此CIE于1931年制定RGB色度系统的同时，为了使色匹配函数均为正值又定了新的原刺激[X]，[Y]，[Z]，得到XYZ色度系统，又称为CIE1931标准色度系统。
CIE 1931标准色度系统是由RGB系统推导而来的。三个假想原色的确定主要考虑到；
（1）规定了[X]、[Z]两原色只代表色度，没有亮度，光亮度只与三刺激值Y成比例。X、Z线称为无亮度线。
（2）在此系统中光谱三刺激值全为正值。要达到此目的在选择三原色时，必须使三原色所形成的颜色三角形能够包括整个光谱轨迹。
（3）光谱轨迹从540nm到700nm，在RGB色度图上基本是直线，用这段线上的两个颜色相混合可以得到两色之间的各种光谱色，新的XYZ三角形的XY边应与这段直线重合，这样计算简单，只涉及[X]、[Y]原色的变化。
在确定了三个原色坐标后，还必须选择一种标准白，以确定三刺激值的单位。XYZ系统用相等数量的三原色刺激值匹配出等能白来确定各原色刺激值单位。
RGB与XYZ色度系统关系如下图所示。
XYZ色度系统三刺激值曲线图如下图所示。
图中，x，y，z代表了匹配各波长等能光谱色的三个假想原色的三刺激值。它的数据是由三个真原色（R）、（G）、（B）的实验数据转换而来的。XYZ系统给色度学的计算带来了极大的方便，它的特点是所有x，y，z的数据都是正值。
CIE 1931标准色度建立后，经过多年的实践证明，CEI 1931标准色度观察者的数据代表了人眼2。视场的色觉平均特性。但是，当观察视场大到4°以上时，颜色视觉会发生一定的变化。日常观察物体时视野经常超过2°范围。因此，为了适应大视场测量的需求，推出了CIE 1964 补充标准色度系统，也叫作10°视场X10Y10Z10色度系统。
