顏色(sè)是(shì)一門很(hěn)復雜(zá)的學科，它涉(shè)及(jí)到物理學，生物(wù)學，心(xīn)理學和(hé)材料學(xué)等(děng)多(duō)種學科(kē)。顏(yán)色(sè)是人的(dí)大腦對(duì)物(wù)體(tǐ)的(dí)一(yī)種(zhǒng)主(zhǔ)觀感覺，用數(shù)學(xué)方(fāng)法來描述這種(zhǒng)感覺(jué)是一(yī)件很(hěn)困難的事(shì)。現在已經有很多(duō)有(yǒu)關(guān)顏色的理(lǐ)論(lùn)，測量技術(shù)和顏(yán)色標準，但是到(dào)目(mù)前為(wéi)止，似(sì)乎(hū)還(huán)沒有(yǒu)一(yī)種(zhǒng)人(rén)類感知顏色的理論被普(pǔ)遍接受。顏色是表觀(guān)檢測中重要(yào)的(dí)光學指(zhǐ)標，我們分享一下CIE顏色係統(tǒng)相(xiāng)關(guān)理論知識。

1，RGB模(mó)型

RGB模型(xíng)采(cǎi)用(yòng)物理三(sān)基色，其物理(lǐ)意(yì)義很清楚，但(dàn)它是(shì)一(yī)種與設備相(xiāng)關的顏色模型。每(měi)一種設(shè)備（包括(kuò)人眼(yǎn)和現(xiàn)在使用的掃描(miáo)儀(yí)，監視器(qì)和打印機等(děng)）使用(yòng)RGB模型(xíng)時都有不(bù)太相(xiāng)同(tóng)的定義，盡管(guǎn)各(gè)自(zì)都工作很圓滿，而且很直(zhí)觀(guān)，但不能相互(hù)通用。

2，CIE-XYZ模(mó)型(xíng)

為(wéi)了(liǎo)從(cóng)基(jī)色(sè)出(chū)發定(dìng)義一(yī)種與(yǔ)設備(bèi)無關(guān)的顏色(sè)模(mó)型，1931年(nián)9月(yuè)照明委(wěi)員(yuán)會在英(yīng)國的(dí)劍橋(qiáo)市(shì)召(zhào)開了(liǎo)具有歷(lì)史意義的(dí)大會。CIE的顏(yán)色科(kē)學家們(mén)試圖(tú)在(zài)RGB模(mó)型(xíng)基礎(chǔ)上(shàng)，用數(shù)學的方法(fǎ)從(cóng)真實(shí)的基(jī)色推導出(chū)理(lǐ)論的(dí)三(sān)基(jī)色(sè)，創建(jiàn)一個新的顏(yán)色係(xì)統，即(jí)XYZ模型，使(shǐ)顏(yán)料，染料和(hé)印刷(shuā)等工(gōng)業(yè)能(néng)夠明(míng)確(què)產品的(dí)顏(yán)色，會(huì)議(yì)所(suǒ)取(qǔ)得的(dí)主要成(chéng)果包含(hán)：

a， 定義了標(biāo)準觀察者（Standard Observer）標準：普通(tōng)人眼對(duì)顏(yán)色的(dí)響應(yīng)。該(gāi)標準采用想象的(dí)X/Y和Z三種(zhǒng)基色(sè)，用顏色匹(pǐ)配(pèi)函(hán)數(shù)（color-matching function）表(biǎo)示，顏(yán)色(sè)匹配實(shí)驗使(shǐ)用(yòng)2°的視野（field of view）；

b，定義了(liǎo)標(biāo)準光源用於(yú)比較顏色的(dí)光源規範；

c，定(dìng)義了(liǎo)CIE XYZ基(jī)色係統(tǒng)，與RGB相關(guān)的相像的(dí)基色係(xì)統，但更適(shì)用於(yú)顏色(sè)的計算；

d，定義了(liǎo)CIE xyY顏色(sè)空(kōng)間(jiān)，一(yī)個由(yóu)XYZ導出(chū)的顏色(sè)空(kōng)間，它把與(yǔ)顏(yán)色(sè)屬性相(xiāng)關的(dí)x和(hé)y從與明(míng)度屬性相(xiāng)關的(dí)亮度Y中分(fēn)離開；

e，定義了(liǎo)CIE色(sè)度圖(tú)(CIE chromaticity diagram），容易(yì)看到(dào)顏色之間關係(xì)的一(yī)種(zhǒng)圖。

其後(hòu)，照明委員會的專家們(mén)對(duì)該(gāi)係統(tǒng)做了許多改(gǎi)進，包(bāo)括(kuò)1964年根據(jù)10°視(shì)野的實(shí)驗數據，添加(jiā)了補(bǔ)充標準(zhǔn)觀(guān)察者(zhě)（Supplementary Standard Observer）的定義。

1976年(nián)照明(míng)委(wěi)員(yuán)會(huì)又(yòu)召(zhào)開了(liǎo)一次(cì)具有(yǒu)歷史意(yì)義的會(huì)議，試(shì)圖解決1931的CIE係(xì)統中所存在兩個問題：

1，該(gāi)規範使用明度和色(sè)度(dù)不容易(yì)解(jiě)釋物理刺激和顏色感(gǎn)知響應之(zhī)間(jiān)的(dí)關係；

2，XYZ係統和(hé)在它(tā)的色(sè)度圖(tú)上表示的兩種顏色(sè)之(zhī)間的距離與(yǔ)顏色(sè)觀察者感(gǎn)知(zhī)的變(biàn)化(huà)不(bù)一致(zhì)，這個(gè)問題叫做感(gǎn)知(zhī)均(jūn)匀(yún)性(xìng)(perceptual uniformity）問題(tí)，也就是顏色之間數字上的差別與視(shì)覺感(gǎn)知(zhī)不一致(zhì)。

為了解(jiě)決顏色(sè)空間(jiān)的(dí)感知(zhī)一(yī)致(zhì)性(xìng)問題(tí)，專家們對(duì)CIE-1931-XYZ係統進行(háng)了(liǎo)非綫性(xìng)變(biàn)換，製定了(liǎo)CIE- 1976-L*a*b*顏(yán)色(sè)空間的(dí)規(guī)範。事實上，1976年(nián)CIE規定了(liǎo)兩種(zhǒng)顏色空(kōng)間一種是(shì)用(yòng)於自照(zhào)明(míng)的顏(yán)色空間(jiān)，叫(jiào)做CIE-LUV，另(lìng)一種是用(yòng)於非自照明(míng)的(dí)顏色(sè)空(kōng)間，叫做CIE 1976 L*a*b*，或(huò)者(zhě)叫(jiào)CIELAB。這兩(liǎng)個(gè)顏色空(kōng)間與(yǔ)顏色(sè)的感知更(gēng)均(jūn)匀(yún)，並(bìng)且(qiě)給了人(rén)們(mén)評估(gū)兩種(zhǒng)顏色(sè)近(jìn)似(sì)程(chéng)度的(dí)一種(zhǒng)方法，允(yǔn)許使用表示兩(liǎng)種(zhǒng)顏色(sè)之差。

CIE-XYZ是(shì)照(zhào)明(míng)委員(yuán)會(huì)在1931年開(kāi)發(fā)並(bìng)在(zài)1964修訂的(dí)CIE顏色(sè)係統(tǒng)（CIE Color System），該係(xì)統(tǒng)是(shì)其(qí)他(tā)顏(yán)色係統的(dí)基礎。它(tā)使用(yòng)相應紅，綠和(hé)藍(lán)三(sān)種顏色(sè)作為三種基(jī)色(sè)，而(ér)所(suǒ)有其他顏(yán)色都從這三種(zhǒng)顏(yán)色中(zhōng)導(dǎo)出。通過相(xiāng)加(jiā)混色(sè)或(huò)者相(xiāng)減混色，任(rèn)何色(sè)調(tiáo)都可以使用(yòng)不(bù)同(tóng)量的(dí)基色產生(shēng)。

CIE顏色(sè)係(xì)統(tǒng)雖(suī)然大多(duō)數人(rén)沒(méi)有(yǒu)直接使用，可(kě)能(néng)隻有顏色科學家(jiā)或者某(mǒu)些(xiē)計(jì)算(suàn)機(jī)程序中(zhōng)使(shǐ)用，但(dàn)了解CIE顏色係統對開發(fā)新的(dí)顏色(sè)係(xì)統，編寫或者使用(yòng)與顏(yán)色(sè)相(xiāng)關(guān)的(dí)應用程序(xù)都(dū)是有用的。

上海令(líng)旦科技有(yǒu)限公(gōng)司(sī)專注表麵光(guāng)學(xué)檢(jiǎn)測技(jì)術應用，致(zhì)力於提供優化(huà)的顏(yán)色(sè)，霧(wù)度，透光率，清晰度，反射(shè)率(shuài)等表(biǎo)觀檢(jiǎn)測解決方案。