各个 CIE 表色系的导出与相互关系
　　在印刷实际生产中，经常要用到

CIE 表色系。如扫描、图像模式转换、调色板设置、分光

光 度计 使用 等都 涉及 到表 色系 的选 择和 应用 。常 用的

CIE 表色 系有 CIE-XYZ 、CIE-

RGB、CIE-LAB、CIE-LUV 等等，一看就知道它们是属于“CIE 家族”的。那它们之间到底有什
么

“亲戚关系”呢？首先得从表色系的分类谈起。

　　一、相关内容
　　表色系分三类：混色表色系、显色表色系和均匀表色系。混色表色系表示心理物理色，
适用于颜色测量，主要有

CIE 标准表色系。显色表色系表示表面色，适用于肉眼比较颜色。

有代表性的是

MUNSELL 表色系。均匀表色系是在上述两类表色系的基础上发展的，如 CIE

推荐的几个均匀表色系。这三类表色系在下面都将提到。
　　

CIE（国际照明委员会）所制定的表色系称为 CIE 表色系。其共有十四个，包含大、小

视场两套各七个。它们环环相扣，关系密切，容易混淆，但在实际中又使用广泛。小视场表
色系适用于

1°～4°视场的颜色测量。当视场角度增大到 4°～10°时，由于视杆细胞的参与以

及中央窝黄色素的影响，颜色视觉发生一定变化，表现在饱和度的降低，颜色视场出现不
均匀现象，因此

CIE 又规定了大视场的表色系。大视场表色系建立方法同小视场表色系，只

是颜色匹配时在大视场条件下进行。下面就以小视场表色系为例，阐述各

CIE 表色系的导出、

特点、表示方法等，以说明它们之间的关系。
　　先介绍色度学的一些基本概念。根据加法三原色原理，任何一种色刺激都可用红
（

R）、绿（G）、蓝（B）三种色光混合匹配得到。当选定了 R、G、B 三种色光后，任一色刺

激就可用这三种色光的刺激量作唯一的描述。所选定的

R、G、B 色光就是一套表示颜色的参

考体系，称为参考色刺激。为了表示

R、G、B 颜色的单位，还必须选定一种特定的颜色作为

标准，使三参考刺激的颜色加法混合与之相匹配，从而确定三参考刺激的量。这个特定标准
色刺激称为基本刺激。

CIE 标准表色系中规定等能光谱为基本刺激。

　　二、各个

CIE 表色系的建立

　　

1.1931 CIE－RGB 表色系的建立

　　

1928 年，莱特（W.D.Wright）和吉尔德（J.Guild）分别选 10 名和 7 名观察者各自测得

一套光谱三刺激值（等能光谱中各种波长的单色光的三刺激值）数据。但他们所匹配的对象
都 不 是 等 能 光 谱 ， 参 考 色 刺 激 也 不 相 同 。

1931 年 ， CIE 将 三 参 照 色 刺 激 定 为 ：

700nm（R）、546.1nm（G）、435.8nm（B），以等能光谱为基本刺激，经过坐标变换并对
两组实验数据求平均值，确定了光谱三刺激值，用

r（λ）、g（λ）、b（λ）（注：此处 r、g、b

上方均有一横杠）表示，称为

“CIE1931-RGB 表色系标准色度观察者光谱三刺激值”。通过

光谱三刺激值计算光谱色度坐标

r（λ）、g（λ）、b（λ），绘出了色度图。这就是 1931 CIE－

RGB 系统色度图，如图 1。所形成的表色系即是 1931 CIE－RGB 表色系，简称 RGB 表色系，
是

CIE 所建立的最早的表色系。

　　

1931 CIE-RGB 表色系存在着如下问题：1.仅适用于小视场的颜色测量；2.色度坐标出

现负值；

3.色度分布的不均匀性；4.是二维表色系，且表示的是心理物理色，无明度指标。

　　为了克服它所存在的上述问题，

CIE 不断发展了其它表色系。

　　

2.1931 CIE－XYZ 表色系的建立

　　第一个问题在大视场表色系中得到解决。这里恕不赘述。为了解决第二个问题即色度坐
标出现负值问题（色度坐标出现负值，不利于计算，也不易理解）。

CIE 对 1931 CIE-RGB

表色系进行数学转换建立了

1931 CIE－XYZ 表色系。即在 1931 CIE－RGB 色度图上用一个

特定的三角形

XYZ 刚好包括了整个光谱轨迹，如图 2。并把 XYZ 三角形转换成麦克斯韦直

角三角形而得。又称

1931 CIE 色度图，如图 3。

　　

1931 CIE－XYZ 系统与 1931 CIE－RGB 系统的转换关系如下：