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颜色的定量度量受观察者的视觉生理条件、外界的照明条件和观察条件等多种因素的影响，因此，为了统一颜色表示的方法及度量条件，CIE规定了颜色测量原理、数据和计算方法，称为CIE标准色度系统。本文对CIE标准色度系统的类型及CIE三刺激值和色品坐标计算方法做了介绍，对色度学知识感兴趣的朋友可以了解一下！

CIE标准色度系统的类型：

1.CIE1931RGB系统

所有颜色都可以通过三原色按着特定比例混合制成，不同波长的光谱颜色在2°视角下采用红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色进行颜色匹配，并将三原色的单位调整到相等数量相加匹配出等能白色，可见光波长范围是380nm～780nm，若波长间隔为10nm，那么对各个波长的光谱颜色做匹配实验，就能得到一组颜色方程，如下式所示：

经过上述匹配实验可以得到一组光谱曲线r（λ）、g（λ）、b（λ），表示在380～780nm 范围内各光谱线，如果某个光谱曲线所对应的，r（λ）、g（λ）、b（λ）的混色结果与该光谱色相同，那么这三条曲线就是该光谱三刺激值曲线，如下图所示。

因此CIE1931RGB色度系统是在莱特（W.D.Wright）和吉尔德（J.Guild）两人的实验结果上的平均值，来确定匹配等能光谱色的RGB三刺激值，后来国际照明委员会于1931年正式推荐了CIE1931RGB系统，即标准色度观察者光谱三刺激值。

2.CIE1931XYZ系统

在上图中我们可以看出，在435.1~546.1nm波段中，红色响应值出现了负值情况，因此，如果想要匹配出这一波段的颜色，则还需要通过补色实现。为了解决这一问题，国际照明委员会在同一年又推出了新的颜色体系即CIE1931XYZ系统，通过三个假象的原色X、Y、Z来替代RGB系统中的三个原色R、G、B，进而就不会产生负值现象，解决了这一难题。CIE1931XYZ系统的X和Z代表色品值，Y即代表色品值又代表亮度值，所以y（λ）函数曲线与视觉曲线效果一致，如下图所示。

CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值适用于20视角的条件下进行测量与应用，对于大于2°视角的观察面积，我们会采用CIE1964标准10°视角做测量。这两种标准色度系统是作为国际上颜色测量和表征的统一标准，是颜色计算和测量的基本依据。

CIE三刺激值和色品坐标计算方法：

为了计算颜色的三刺激值和色品坐标，我们必须要知道光源辐射到物体后，通过人眼产生的光谱能量，这样被称为颜色刺激函数。在颜色科学发展过程里，研究者们提出了许多三刺激值的计算方法，但是到目前为止，国际上没有提出一个统一标准的准确计算方法，这其中包括CIE规定的标准定义法、三次插值法、最小二乘法、美国的ASTM E308-95加权表云算法、最优加权表算法等，本文采用的是CIE规定的标准定义法对三刺激值进行计算。

根据CIE规定的三刺激值计算，确定的标准方程表达式如下式，其中E（λ）表示光谱数据，R（λ）表示物体反射率，x（λ），y（λ），z（λ）表示配色函数，由于CIE1931系统适合在1°～4°视角下观察，大于4°视角的观察则导致计算结果不准确，所以国际照明委员会在1964年又推荐了CIE1964标准色度系统，满足10°视角下的观察条件。

上式中，k与k10为归化系数，其物理意义表示在光源色里Y值要调整到100；对于物体色将照明体的Y值调到100，实现理想的完全漫反射R（λ）=1。a，b为波长范围，通常取值在380-780nm之间，在计算三刺激值时，波长间隔有10nm、5nm、1nm等，大多数可以采用5nm间隔，如果计算精度不高可采用10nm间隔，但是需要高精度的计算则需要用1nm间隔。在实际计算中，由于光源和物体反射率会随着环境发生变化，很难用精确的表达式进行表述，因此，便于实际计算，通常将积分转化为求和的方式进行运算，其表达式形式如下式所示。

在获得颜色的三刺激值之后，就可以计算出它的色品坐标，同样在CIE1931和CIE1964色度系统中有相应的计算公式如下式所示。

将光谱色的坐标点相连接，会形成马蹄状的图形，这样的曲线图被称为CIEx-y色品图的光谱轨迹，如下图2所示。