CIE（Commission Internationale de l'Eclairage）標(biāo)準(zhǔn)顏色測(cè)量系統(tǒng)是由國(guó)際照明委員會(huì)制定的顏色測(cè)量體系。它旨在為不同行業(yè)、不同行業(yè)的使用者提供統(tǒng)一的顏色描述標(biāo)準(zhǔn)，以確保顏色測(cè)量在不同場(chǎng)合中的一致性和可追溯性。

CIE標(biāo)準(zhǔn)顏色測(cè)量系統(tǒng)包括三個(gè)部分：

1. 視覺(jué)色度學(xué)系統(tǒng)（Colorimetry）：解釋人眼感知光的方式，包括定量描述顏色的三個(gè)基本參數(shù)：色度（chromaticity）、明度（luminance）和色度飽和度（saturation）。

2. 色度度量方法（Colorimetric Measurement）：幫助選擇合適的測(cè)量?jī)x器并進(jìn)行精確的顏色測(cè)量。

3. 色度數(shù)據(jù)管理（Colorimetric Data Management）：提供相關(guān)數(shù)據(jù)（如光譜數(shù)據(jù)、光源數(shù)據(jù)等）并標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交流的方式。

CIE標(biāo)準(zhǔn)顏色測(cè)量系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如紡織品、涂料、化妝品、塑料、印刷等，為各個(gè)領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量控制提供了統(tǒng)一的基于數(shù)據(jù)的顏色描述標(biāo)準(zhǔn)。

幾乎所有的顏色都可以用三原色按某個(gè)特定的比例混合而成。這三種單色光中的任何一種都不能由其余兩種混合產(chǎn)生。1931年，CIE（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)照明委員會(huì)）建立了一系列表示可見(jiàn)光譜的顏色空間標(biāo)準(zhǔn)，定義了CIE-RGB基色系統(tǒng)。規(guī)定了RGB系統(tǒng)的三原色光波長(zhǎng)分別為700nm，546.1nm，435.8nm的紅光（R）、綠光（G）、藍(lán)光（B）。通過(guò)混色實(shí)驗(yàn)可以得到圖1的一組曲線，它們表示在380nm-780nm范圍內(nèi)當(dāng)各個(gè)光譜能量一樣時(shí)，某一波長(zhǎng)的光譜色與、、混色結(jié)果一樣，并稱這三條曲線為光譜三刺激值曲線。

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圖1 CIE1931 RGB系統(tǒng)光譜三刺激值曲線

? ? 但這一系統(tǒng)存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，計(jì)算顏色三刺激值時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，給大量的計(jì)算帶來(lái)不便。由于任何一種基色系統(tǒng)都可以從一種系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一種系統(tǒng)，因此人們可以選擇任何一種想要的基色系統(tǒng)，以避免出現(xiàn)負(fù)值，并且使用方便。基于此CIE又推薦了CIE-XYZ系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)采用想象的X，Y和Z三種基色，它們代表紅、綠、藍(lán)三種原色。圖2是基于2°視場(chǎng)的等能光譜的XYZ色度系統(tǒng)的三刺激值曲線、、。所以也稱為2°視場(chǎng)XYZ色度系統(tǒng)，將具有這樣的三刺激值曲線的假想的觀察者稱為CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者。

圖2 CIE1931 XYZ系統(tǒng)光譜三刺激值曲線

? ? 任何一種顏色都可以表示為：，其中稱X、Y、Z為該顏色的三刺激值。根據(jù)CIE的規(guī)定，三刺激值可由下面的公式計(jì)算得到。

????????????????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

? ? 其中P(λ)是光源輻射的相對(duì)光譜功率分布，、、是CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三刺激值，即圖2中的曲線值。k是歸一化系數(shù)，物理意義是將光源的Y值歸一化為100，其計(jì)算公式為：

???????????????????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

? ? 在獲得顏色的三刺激值后，可以按下式計(jì)算出該顏色在CIE1931色度系統(tǒng)中的色品坐標(biāo)。

???????????????????????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）

? ? 由上式可知當(dāng)顏色的x、y知道時(shí)，z值也隨之確定，所以為了在二維坐標(biāo)中表達(dá)顏色，采用x、y來(lái)描述。計(jì)算可見(jiàn)光380nm-780nm的各個(gè)單色光的色坐標(biāo)，用x、y作為直角坐標(biāo)繪制出一個(gè)直角坐標(biāo)圖，并將各個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)形成一個(gè)光譜軌跡，稱為色品圖，如圖3所示。其中點(diǎn)x=0.333，y=0.333為等能白點(diǎn)。

圖3 CIE1931色品圖