色差仪CIE标准色度系统之CIEXYZ表色系统

色差仪的设计与研制是以CIE标准色度系统为基础的，其在进行色度测量与计算时，需要在CIE规定的标准色度系统下进行。CIEXYZ表色系统是色差仪常用的表色系统，也是其他表色系统的基础。本文对色差仪CIE标准色度系统之CIEXYZ表色系统做了介绍。

CIE标准色度系统含义介绍：

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，下文只对CIEXYZ表色系统进行简要的介绍。

色差仪CIE标准色度系统之CIEXYZ表色系统：

CIERGB表色系统在进行色度计算时存在负值，用起来不方便。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。CIE1931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。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。

CIE1931标准色度建立后，经过多年的实践证明，CIE1931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CIE1964补充标准色度系统，也叫作10°视场X10Y10Z10色度系统。