色差儀CIE標準色度系統之CIEXYZ表色系統

色差儀的設計與研制是以CIE標準色度系統為基礎的，其在進行色度測量與計算時，需要在CIE規定的標準色度系統下進行。CIEXYZ表色系統是色差儀常用的表色系統，也是其他表色系統的基礎。本文對色差儀CIE標準色度系統之CIEXYZ表色系統做了介紹。

CIE標準色度系統含義介紹：

CIE 表色系統是基于混色系統的表色系統。在混色系統中，把從感知色中去除物體特有的感覺因素后得到的顏色作為對象，這對感覺來說是最單純的，并稱之為色感覺。光進入人眼并產生色感覺，把這樣的光稱為色刺激。任意的色刺激都可以用等于三種錐狀體（用于感知顏色）的響應量的三種色光的混色與其匹配。因此可以不直接采用三種錐狀體的響應量而由這三種色光的混合量表示該色刺激。

混色系統就是基于色刺激的這一性質，用三個值表示色刺激，因此稱為三色表色系統。稱三種色光的混合量為該色刺激的三刺激值。把色刺激的光譜分布稱作色刺激函數）。三刺激值是由色刺激函數這種物理量和人眼的心理上的光譜響應之組合而求出的，因此是一種心理物理量。我們把表示色刺激特性的三刺激值的三個數值稱為色度值，把用色度值表示的色刺激稱為心理物理色。因此作為混色系統的表色值可用色度值。

CIE標準色度系統是用三刺激值來定量描述顏色量的，包括RGB系統、XYZ系統等，下文只對CIEXYZ表色系統進行簡要的介紹。

色差儀CIE標準色度系統之CIEXYZ表色系統：

CIERGB表色系統在進行色度計算時存在負值，用起來不方便。因此CIE于1931年制定RGB色度系統的同時，為了使色匹配函數均為正值又定了新的原刺激[X]，[Y]，[Z]，得到XYZ色度系統，又稱為CIE1931標準色度系統。CIE1931標準色度系統是由RGB系統推導而來的。三個假想原色的確定主要考慮到；

1.規定了[X]、[Z]兩原色只代表色度，沒有亮度，光亮度只與三刺激值Y成比比例。X、Z線稱為無亮度線。

2.在此系統中光譜三刺激值全為正值。要達到此目的在選擇三原色時，必須使三原色所形成的顏色三角形能夠包括整個光譜軌跡。

3.光譜軌跡從540nm到 700nm，在RGB色度圖上基本是直線，用這段線上的兩個顏色相混合可以得到兩色之間的各種光譜色，新的XYZ三角形的XY邊應與這段直線重合，這樣計算簡單，只涉及[X]、[Y]原色的變化。

在確定了三個原色坐標后，還必須選擇一種標準白，以確定三刺激值的單位。XYZ系統用相等數量的三原色刺激值匹配出等能白來確定各原色刺激值單位。XYZ系統給色度學的計算帶來了極大的方便，它的特點是所有x，y，z的數據都是正值。

CIE1931標準色度建立后，經過多年的實踐證明，CIE1931標準色度觀察者的數據代表了人眼2°視場的色覺平均特性。但是，當觀察視場大到4°以上時，顏色視覺會發生一定的變化。日常觀察物體時視野經常超過2°范圍。因此，為了適應大視場測量的需求，推出了CIE1964補充標準色度系統，也叫作10°視場X10Y10Z10色度系統。