為了使顏色的測量與評定標準化，CIE規(guī)定了用于顏色評定的表色系統(tǒng)，其中就包括CIE1931標準色度系統(tǒng)和CIE1964補充標準色度系統(tǒng)。但這些表色系統(tǒng)在進行色差評定時，與人眼之間的差異值不具有一致性，因此CIE于976年又推出了兩個均勻顏色系統(tǒng)。本文對CIE1931標準色度系統(tǒng)和CIE1976均勻顏色空間做了介紹，對此感興趣的朋友可以了解一下！

CIE1931標準色度系統(tǒng)什么意思？

人眼對物體產生的顏色感覺，取決于兩個方面：第一個方面是外界物體對人眼物理刺激的特性；第二個方面是人眼的視覺特性。但是，顏色的最終標定是必須要符合人眼視覺規(guī)律的。因此，采用儀器對顏色進行測量，以及用物理量值來表示顏色，這些方法都是建立在人眼色覺的實驗規(guī)律上的。CIE系統(tǒng)選用的三個虛構原色為X、Y、Z：X代表紅原色、Y代表綠原色、Z代表藍原色。X、Y、Z形成的虛線三角形包含了整個光譜軌跡，色度坐標用 x、y、z 表示，x+y+z=1。將各個光譜色的坐標點連在一起會形成一條馬蹄形曲線，此曲線稱為CIE1931色品圖的光譜軌跡，如下圖所示。

如用S代表一種顏色，x、y、z是S的色度坐標。作如下計算：

連接色度點400nm和700nm的直線稱為紫紅軌跡，也稱為紫線。白點C的色品坐標為x=0.3101，y=0.3162。由白點C向色點S引一條直線，延長直線使其與光譜軌跡交于O點，交點O的光譜色波長就是顏色S的主波長。白點C到色點S的距離CS與白點C到主波長點O的距離CO的比值即為該顏色的飽和度。色點越靠近白點C，其顏色的飽和度越低，反之越高。由色點 A 向白點C引一條直線，使其與光譜軌跡曲線相交于Q點，交點Q處的光譜色波長就是顏色A的補色波長，其表示方法為在波長值后面加字母c。

然而主波長是指某一種單色光刺激的波長，用λd表示；但并不是所有的顏色都具有主波長，若色點位于由白點和紫線兩個端點圍成的三角形區(qū)域內時，該色點是不具有主波長的，因此引入補色波長的概念，補色波長是指當試驗色刺激和某單一波長光的色到激吸（單色光刺激）以適當的比例混合后，與特定的白光刺激達到顏色匹配時的波長，此單色光刺激的波長，以λc表示，主要用于紫色。在色坐標圖上可將紫色軌跡區(qū)的顏色的色坐標點和白色點連線，并延長至光譜軌跡，它們的交點所對應的波長為其值。對于大多數紅寶石而言，或多或少帶些紫色調，在CIE色品圖上的點基本落在沒有主波長的三角形區(qū)域里，故需用補色波長表示。

CIE1976均勻顏色空間怎么理解？

為了能夠更好地統(tǒng)一評價顏色差別的方法，1976年CIE又推出了兩個均勻顏色系統(tǒng)：CIE1976L*u*v*顏色空間（簡稱 CIE LUV色空間）和 CIE1976L*a*b*顏色空間（簡稱 CIE LAB 色空間）。

在CIELUV空間中，L*為明度，u*、v*為色品指數。三者相互垂直構成色空間來描述相對應的亮度和色度量：垂直的軸是明度L*，位于水平面且互相垂直的是色品指數 u*和 v*。

在CIELAB色空間（上圖）中，L*表示明度，a*和b*表示色度。a*和b*表示不同的色調方向：a*為紅-綠色方向，a*為正時表示的是紅色方向，a*為負時表示的是綠色方向；b*為黃-藍色方向，b*為正時表示的是黃色方向，b*為負時表示的是藍色方向。

式中，X、Y、Z分別代表三刺激值，Xn、Yn、Zn為觀察樣品時使用照明體的三刺激值。上面公式僅適用于顏色不太暗的情況，即滿足X/Xn、Y/Yn和Z/Zn都大于0.008856的情況。一般情況下，大部分顏色都能滿足上述這個條件。實際上明度計算公式有更普遍的表達形式：

根據圖中的幾何關系，該顏色的色調H*可以用該點在a*-b*平面的投影到縱坐標軸連線與a*坐標軸的轉角h*ab表示；彩度（或飽和度）C*可以用該點到縱坐標軸的距離來表示。因此，可以得到：

根據a*和b*值的正負，可以判斷色調角在0°~360°內的變化：

當a*>0，b*>0，則0°≤h*ab<90°；

當a*<0，b*>0，則90°≤h*ab<180°；

當a*<0，b*<0，則180°≤h*ab<270°；

當a*≥0，b*<0，則270°≤h*ab<360°。

CIE1964補充標準色度系統(tǒng)介紹：

實驗發(fā)現(xiàn)，CIE1931標準色度系統(tǒng)規(guī)定的小視場角觀察條件下的觀察者數據在觀察視場角增大到4°～10°時，其三刺激值在380nm～460nm的波段區(qū)間的數值明顯比大視場觀察條件下的三刺激值要小。所以，為了彌補小視場條件的不足，1964年CIE又推薦了一組“CIE1964補充標準色度觀察者光譜三刺激值”和相應的色品圖，稱為“CIE1964補充標準色度系統(tǒng)”，其標準觀察視場角為10°，為了與1931年規(guī)定的XYZ標準色度系統(tǒng)區(qū)分，將10°視場下的光譜三刺激值記為X10、Y10、Z10。與CIE1931標準色度系統(tǒng)相比，二者的光譜三刺激值曲線差異如下圖所示，y10（λ）在400nm~500nm高于y（λ），這說明人眼用于小視場觀察顏色時識別顏色差異的能力較差。

二者的色品圖差異如下圖所示，雖然光譜軌跡形狀很相似，但是相同波長的光譜色在各自光譜軌跡上的位置差異就很大。