顏色是一門(mén)很復雜的學(xué)科，它涉及到物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)和材料學(xué)等多種學(xué)科。顏色是人的大腦對物體的一種主觀(guān)感覺(jué)，用數學(xué)方法來(lái)描述這種感覺(jué)是一件很困難的事?，F在已經(jīng)有很多有關(guān)顏色的理論、測量技術(shù)和顏色標準，但是到目前為止，似乎還沒(méi)有一種人類(lèi)感知顏色的理論被普遍接受。顏色是表觀(guān)檢測中重要的光學(xué)指標，我們分享一下CIE顏色系統相關(guān)理論知識。
1、RGB模型
RGB模型采用物理三基色，其物理意義很清楚，但它是一種與設備相關(guān)的顏色模型。每一種設備（包括人眼和現在使用的掃描儀、監視器和打印機等）使用RGB模型時(shí)都有不太相同的定義，盡管各自都工作很圓滿(mǎn)，而且很直觀(guān)，但不能相互通用。
2、CIE-XYZ模型
為了從基色出發(fā)定義一種與設備無(wú)關(guān)的顏色模型，1931年9月照明委員會(huì )在英國的劍橋市召開(kāi)了具有歷史意義的大會(huì )。CIE的顏色科學(xué)家們試圖在RGB模型基礎上，用數學(xué)的方法從真實(shí)的基色推導出理論的三基色，創(chuàng )建一個(gè)新的顏色系統，即XYZ模型，使顏料、染料和印刷等工業(yè)能夠明確產(chǎn)品的顏色，會(huì )議所取得的主要成果包含：
a、 定義了標準觀(guān)察者（Standard Observer）標準：普通人眼對顏色的響應。該標準采用想象的X/Y和Z三種基色，用顏色匹配函數（color-matching function）表示，顏色匹配實(shí)驗使用2°的視野（field of view）；
b、定義了標準光源用于比較顏色的光源規范；
c、定義了CIE XYZ基色系統，與RGB相關(guān)的相像的基色系統，但更適用于顏色的計算；
d、定義了CIE xyY顏色空間，一個(gè)由XYZ導出的顏色空間，它把與顏色屬性相關(guān)的x和y從與明度屬性相關(guān)的亮度Y中分離開(kāi)；
e、定義了CIE色度圖(CIE chromaticity diagram），容易看到顏色之間關(guān)系的一種圖。
其后，照明委員會(huì )的專(zhuān)家們對該系統做了許多改進(jìn)，包括1964年根據10°視野的實(shí)驗數據，添加了補充標準觀(guān)察者（Supplementary Standard Observer）的定義。
1976年照明委員會(huì )又召開(kāi)了一次具有歷史意義的會(huì )議，試圖解決1931的CIE系統中所存在兩個(gè)問(wèn)題：
1、該規范使用明度和色度不容易解釋物理刺激和顏色感知響應之間的關(guān)系；
2、XYZ系統和在它的色度圖上表示的兩種顏色之間的距離與顏色觀(guān)察者感知的變化不一致，這個(gè)問(wèn)題叫做感知均勻性(perceptual uniformity）問(wèn)題，也就是顏色之間數字上的差別與視覺(jué)感知不一致。
為了解決顏色空間的感知一致性問(wèn)題，專(zhuān)家們對CIE-1931-XYZ系統進(jìn)行了非線(xiàn)性變換，制定了CIE- 1976-L*a*b*顏色空間的規范。事實(shí)上，1976年CIE規定了兩種顏色空間一種是用于自照明的顏色空間，叫做CIE-LUV，另一種是用于非自照明的顏色空間，叫做CIE 1976 L*a*b*，或者叫CIELAB。這兩個(gè)顏色空間與顏色的感知更均勻，并且給了人們評估兩種顏色近似程度的一種方法，允許使用表示兩種顏色之差。
CIE-XYZ是照明委員會(huì )在1931年開(kāi)發(fā)并在1964修訂的CIE顏色系統（CIE Color System），該系統是其他顏色系統的基礎。它使用相應紅、綠和藍三種顏色作為三種基色，而所有其他顏色都從這三種顏色中導出。通過(guò)相加混色或者相減混色，任何色調都可以使用不同量的基色產(chǎn)生。
CIE顏色系統雖然大多數人沒(méi)有直接使用，可能只有顏色科學(xué)家或者某些計算機程序中使用，但了解CIE顏色系統對開(kāi)發(fā)新的顏色系統、編寫(xiě)或者使用與顏色相關(guān)的應用程序都是有用的。
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