CIE1931标准色度系统的类型及三刺激值

在颜色量化的过程中，多种因素会影响颜色测量的准确性，例如测量光源、测量角度等，因此，为了统一颜色测量的标准，色度学规定了用于颜色测量的标准色度系统，其中就有CIE1931标准色度系统。本文对CIE1931标准色度系统的类型及三刺激值做了介绍。

CIE1931标准色度系统的类型：

颜色是可见波段的光进入人眼后引起的视觉响应，是一种心理量。由国际照明委员会提出的CIE 1931色度系统通过三色光理论将进入人眼光刺激的物理量与视觉颜色感知的心理量联系在一起，实现了对颜色的量化。

颜色量化的一种常见方法是表示为CIEXYZ三刺激值或色品坐标。CIE在1931年规定了两种色度系统，CIE1931RGB和CIE1931XYZ。CIE1931RGB通过描述一种颜色的光可以和多少数量与比例混合的三原色的光达到视觉一致，定量表示了颜色，视觉匹配时三原色光的量称为三刺激值。颜色经常被归一化到等亮度平面上，使用色品坐标表示不同的颜色。

CIE1931 RGB系统是可以由实验直接推导出的色度系统，现实意义强，但由于存在负值，不方便使用和理解，于是，CIE又提出了假想三原色XYZ，并建立了CIE1931标准色度系统。CIE1931XYZ系统利用坐标变换的方法使所有颜色色品坐标都为正数，现在已被广泛采用。

CIE1931XYZ系统三刺激值及色品坐标：

CIE1931XYZ色度系统的三刺激值X、Y、Z和色品坐标（x，y）的计算式分别为：

对于反射体，其中的φ（λ）为物体所有方向上辐射的（与绝对黑体相比的）相对光谱功率分布，若表示的是某一个方向上接收的相对光谱功率分布，则记为β（λ）并称为辐亮度因数；x（λ），y（λ），z（λ）称为光谱三刺激值函数，由CIE给出；k是归一化系数，应使绝对黑体在同样条件下Y=100。实际计算时，经常使用求和代替积分。

通过上式也可以发现，由几种光谱成分相加而成的混合色的三刺激值和各成分色的三刺激值是线性叠加的关系。混合色的色品坐标会位于各成分色色品坐标围成的多边形之中，特别地，如果混合色由两种成分色相加而成，则混合色的色品坐标位于两种成分色色品坐标相连的线段上。所有可见单色光的色品坐标构成的曲线称为光谱轨迹。