色差儀作為顏色量化的精密儀器，其在測(cè)量顏色時(shí)，可以通過(guò)特定的顏色空間，將顏色信息量化。CIEXYZ顏色空間是色差儀中比較常用的一個(gè)顏色空間，對(duì)于該顏色空間表示的顏色信息，許多的用戶(hù)不太了解。本文對(duì)色差儀CIEXYZ顏色空間及X、Y、Z值的含義做了介紹。

色差儀CIEXYZ顏色空間含義：

CIEXYZ顏色空間也稱(chēng)作CIE1931XYZ顏色空間，是CIE色彩空間中一個(gè)最先采用數(shù)學(xué)方法來(lái)定義顏色的標(biāo)準(zhǔn)空間，1931年國(guó)際照明委員會(huì)在進(jìn)行了大量正常人視覺(jué)測(cè)量和統(tǒng)計(jì)建立了“標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者”，并通過(guò)對(duì)比計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)和人眼視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)顏色感知后建立的一套與人眼視覺(jué)感知光譜相一致的三原色顏色空間。

由于CIERGB顏色模型存在負(fù)波形現(xiàn)象，使得該顏色空間的表達(dá)與實(shí)際情況不相符，更不利于理解，在1931年國(guó)際照明委員會(huì)通過(guò)對(duì)顏色CIERGB系統(tǒng)的研究，改用三個(gè)假想原色X、Y、Z建立了CIEXYZ顏色系統(tǒng)，通過(guò)線(xiàn)性關(guān)系的映射使得CIEXYZ顏色空間的顏色比配光譜全部為正值。由于人類(lèi)視覺(jué)能夠響應(yīng)不同波長(zhǎng)范圍的顏色，所有可視顏色的完整繪圖是三維的，但由于人眼視覺(jué)對(duì)顏色的感知可分為兩部分：明度和色度。例如，白色是明亮的顏色，而灰色被認(rèn)為是不太亮的白色。換句說(shuō)，可以理解為白色和灰色的色度一樣，不同的只是明度。CIEXYZ顏色空間中Y參數(shù)表達(dá)的是顏色的明度或是亮度的測(cè)量，其色度是通過(guò)參數(shù)X和Y來(lái)確定，XYZ雖是由紅綠藍(lán)三原色轉(zhuǎn)換而來(lái)的一種參數(shù)，但歸根結(jié)底是三個(gè)假想色，沒(méi)有太大的實(shí)際意義。

雖然CIEXYZ顏色空間是基于人眼的視覺(jué)感知建立的標(biāo)準(zhǔn)顏色空間，但其顏色空間中兩種顏色的差別大小無(wú)法表達(dá)人眼對(duì)顏色差異的感知情況，所以該顏色空間無(wú)法模仿人眼視覺(jué)對(duì)顏色差別的感知，因而，無(wú)法采用該顏色空間將人眼視覺(jué)對(duì)色差的感知以數(shù)據(jù)形式準(zhǔn)確表達(dá)。為此，CIE研究了其他標(biāo)準(zhǔn)顏色空間專(zhuān)門(mén)針對(duì)模擬人眼視覺(jué)對(duì)顏色感知差別的顏色空間，常見(jiàn)的就有CIELab顏色空間。

色差儀CIEXYZ顏色空間表述顏色信息的方法：

不同的人對(duì)顏色的感知判斷略有不同，為對(duì)色度學(xué)中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)客觀、理性的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）于1931年通過(guò)對(duì)大量參與者進(jìn)行顏色觀察實(shí)驗(yàn)，定義了一個(gè)采用數(shù)學(xué)方式表達(dá)的色彩空間，即CIEXYZ色彩空間。

當(dāng)我們需要用較為客觀的方式來(lái)描述人眼對(duì)色彩的感知結(jié)果時(shí)，需要用到三色刺激值。具體的說(shuō)，就是需要使用三種基本的顏色值，通過(guò)將三種基本顏色進(jìn)行疊加，即可得到各種不同的顏色，通過(guò)不同的基色及基色間的組合方式就構(gòu)成了色彩空間。在此，我們需要注意，三種基本的顏色并不一定是我們可以識(shí)別的真正的顏色，即可以是無(wú)法客觀顯示出來(lái)，但可以通過(guò)數(shù)學(xué)方式描述的。在此色彩空間，我們也可通過(guò)對(duì)三基色的不同疊加融合得到其他顏色。若人眼感知的實(shí)際顏色標(biāo)準(zhǔn)中的這種顏色和三種基色疊加得到的結(jié)果相同，則這三種基本顏色的不同比例值就是這種顏色的三色刺激值。在XYZ空間，用X、Y、Z來(lái)表示三色刺激值。

XYZ空間的三色刺激值并不是受人眼的對(duì)光的感受產(chǎn)生的值，而是從紅、綠、藍(lán)三種顏色色中導(dǎo)出的一組參數(shù)值，被規(guī)定成為三個(gè)值，這些值不是真的顏色，并使用CIE1931XYZ色彩匹配函數(shù)計(jì)算。這三種基色并不對(duì)應(yīng)于任何一種具體的可見(jiàn)顏色，且我們可見(jiàn)的全部色彩均可表示成這三種基本色的線(xiàn)性函數(shù)組合。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，CIE委員會(huì)在1931年規(guī)定了CIE1931XYZ色彩匹配函數(shù)，如下圖所示。

CIEXYZ色彩空間是其他色彩空間的基礎(chǔ)。在上圖中，橫向坐標(biāo)代表光譜的波長(zhǎng)，豎向坐標(biāo)代表X、Y、Z的對(duì)應(yīng)值，其中三條不同顏色的曲線(xiàn)表示X、Y、Z三色刺激值通過(guò)不同的函數(shù)組合方式可以產(chǎn)生可見(jiàn)光中的幾乎所有顏色。

一般情況下，顏色信息是包含有兩部分信息的：亮度信息和色度信息。例如，我們可以認(rèn)為白色是比較明亮的顏色，而灰色則是不太明亮的白色，即我們認(rèn)為白色和灰色的色度信息是一樣的，只是亮度信息不一樣。根據(jù)對(duì)XYZ空間中的規(guī)定，顏色的亮度信息用Y表示，色度信息則用x、y參量表示，x、y是用X、Y、Z為參量的計(jì)算結(jié)果，另一個(gè)結(jié)果z我們?cè)谶@里不使用，如下式所示：