色差儀CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)之CIEXYZ表色系統(tǒng)

色差儀的設(shè)計(jì)與研制是以CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，其在進(jìn)行色度測量與計(jì)算時，需要在CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)下進(jìn)行。CIEXYZ表色系統(tǒng)是色差儀常用的表色系統(tǒng)，也是其他表色系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本文對色差儀CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)之CIEXYZ表色系統(tǒng)做了介紹。

CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)含義介紹：

CIE 表色系統(tǒng)是基于混色系統(tǒng)的表色系統(tǒng)。在混色系統(tǒng)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(jìn)入人眼并產(chǎn)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(yīng)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(yīng)量而由這三種色光的混合量表示該色刺激。

混色系統(tǒng)就是基于色刺激的這一性質(zhì)，用三個值表示色刺激，因此稱為三色表色系統(tǒng)。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(shù)）。三刺激值是由色刺激函數(shù)這種物理量和人眼的心理上的光譜響應(yīng)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(shù)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(tǒng)的表色值可用色度值。

CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)是用三刺激值來定量描述顏色量的，包括RGB系統(tǒng)、XYZ系統(tǒng)等，下文只對CIEXYZ表色系統(tǒng)進(jìn)行簡要的介紹。

色差儀CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)之CIEXYZ表色系統(tǒng)：

CIERGB表色系統(tǒng)在進(jìn)行色度計(jì)算時存在負(fù)值，用起來不方便。因此CIE于1931年制定RGB色度系統(tǒng)的同時，為了使色匹配函數(shù)均為正值又定了新的原刺激[X]，[Y]，[Z]，得到XYZ色度系統(tǒng)，又稱為CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)是由RGB系統(tǒng)推導(dǎo)而來的。三個假想原色的確定主要考慮到；

1.規(guī)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(tǒng)中光譜三刺激值全為正值。要達(dá)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(yīng)與這段直線重合，這樣計(jì)算簡單，只涉及[X]、[Y]原色的變化。

在確定了三個原色坐標(biāo)后，還必須選擇一種標(biāo)準(zhǔn)白，以確定三刺激值的單位。XYZ系統(tǒng)用相等數(shù)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(tǒng)給色度學(xué)的計(jì)算帶來了極大的方便，它的特點(diǎn)是所有x，y，z的數(shù)據(jù)都是正值。

CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度建立后，經(jīng)過多年的實(shí)踐證明，CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的數(shù)據(jù)代表了人眼2°視場的色覺平均特性。但是，當(dāng)觀察視場大到4°以上時，顏色視覺會發(fā)生一定的變化。日常觀察物體時視野經(jīng)常超過2°范圍。因此，為了適應(yīng)大視場測量的需求，推出了CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，也叫作10°視場X10Y10Z10色度系統(tǒng)。