国际照明委员会（CIE）于1931年推荐了CIE1931标准色度观察者的颜色匹配函数，被视为色度学的基础。颜色可以由三刺激值X、Y、Z 来表示，其值通过在可见光波长范围内由标准色度观察者的颜色匹配函数、照明体的光谱功率分布以及物体的光谱特性（透射比或反射比）计算出来：

式中，P（λ）为照明体的光谱功率分布，R（λ）为物体的光谱特性（光谱反射比或透射比），x（λ）、y（λ）、z（λ）是CIE1931标准色度观察者的颜色匹配函数，适用于2°视场；k是归化系数，其使完全漫反射体的Y值等于100，即：

然后，可以根据该颜色的三刺激值计算其相应的色品坐标：

由式色品坐标计算得到的x和y值可在下图所示的CIE-xy色品图上确定该颜，色对应的位置点，而下图包含了可见光范围内所有可能出现的颜色。

CIE1931标准观察者对应于2°视场，因为在普遍意义上认为视网膜上具有颜色分辨能力的视锥细胞分布在视网膜中心具有2°视场的范围内，而多年的应用实践也表明CIE1931 XYZ标准色度系统适用于1°~4°的观察视场范围；当视场增大到4°以上时，视网膜上只具有光线强弱分辨能力的视杆细胞也参与到视觉感知中，x（λ）、y（λ）、z（λ）在波长380-460nm光谱区间内的数值偏低，故而根据CIE1931标准观察者计算出的三刺激值对于颜色的描述会出现偏差。为了适应大视场颜色测量的需要，基于Stiles&Burch以及 Speranskaya的研究工作，CIE于1964年推荐了CIE1964标准色度观察者的颜色匹配函数，即x10（λ）、y10（λ）、z10（λ）：将上式中的x（λ）、y（λ）、z（λ）替换为x10（λ）、y10（λ）、z10（λ），便可得到10°视场条件下的三刺激值X10、Y10、Z10，由此建立了CIE1964补充标准色度系统。

根据（ISO/CIE 10527）的规定，CIE标准色度观察者颜色匹配函数的波长分布范围为360~830nm并以1nm为间隔。理想情况下，光源与物体光谱能量或者光谱反射比均为连续，不存在波长范围和波长间隔的差异，但是在实际中分光光度计和光谱辐射度计的测量波长范围及间隔可能不同，所以为了正确地计算三刺激值，通常需要对测量数据进行内插和外插以满足计算的需要。美国测试材料学会ASTM公布了一种引入内插和外插外推的计算三刺激值的方法（ASTM E 308），计算三刺激值的公式为：

将测得物体光谱反射比与三刺激值的权重Wx、Wy，和Wz相乘，结果相加后得到对应的三刺激值，符合CIE三刺激值的计算标准。在本实验中，计算所有颜色样本的三刺激值均采用该方法。

颜色三刺激值与光谱三刺激值两者都是影响视觉颜色的因素，它们之间有着密切的联系。颜色三刺激值（CIE三色系统）是颜色空间的一种抽象表示法，三色系统由红色、绿色和蓝色三种色度值经过一定的数学运算所得，它可以反映出一个具有独特色彩的颜色。而光谱三刺激值（RGB）是由光谱反射率函数经过一定的数学计算得到的，它可以把视觉颜色转换成用来显示在屏幕上的色彩。

这两者都是描述颜色的有效方式，但它们之间有着一定的差异。CIE三色系统是根据人类的视觉特性，把一个颜色抽象成一种三维的抽象数值，而RGB光谱三色系统是根据计算机和高端显示设备的技术特性，把一个颜色抽象成一种三维数值。CIE三色系统能够模拟出更多的色彩和色调；而 RGB三色系统则更容易用在计算机显示设备上，它可以更精准地模拟屏幕上的颜色。

因此，当我们想要非常准确地表示一种特定颜色时，则需要使用CIE三色系统与RGB三色系统。例如，计算机显示设备上的RGB颜色编码代表的颜色，实际上是由CIE三色系统数值转换而来的。因此，CIE三色系统和RGB三色系统之间的关系是：一种特定颜色可以通过CIE三色系统转换成RGB三色系统，而RGB三色系统也可以转换成CIE三色系统。

由于颜色表示法的差异，在处理视觉颜色时，必须确定使用哪一种来表示特定颜色。在许多视觉过程中使用CIE三色系统，因为它具有更大的灰度和色度特性，可以更精确地表示出各种深浅不同的色彩。而在使用计算机显示设备时，则需要使用RGB三色系统，因为它可以把视觉颜色转换成用来显示在屏幕上的色彩。

总的来说，CIE三色系统和RGB三色系统都是视觉颜色的有效表示方式，它们之间有着相互协作的关系，而使用哪一种表示法取决于应用场景。返回搜狐，查看更多