CIE色度系统是国际照明委员会（Commission Internationale de l’Éclairage, CIE）制定的颜色量化标准，用于科学地描述、测量和比较颜色。其核心思想是通过三刺激值（X、Y、Z坐标）将可见光颜色映射到三维空间，确保颜色表示的客观性和一致性。以下是具体解析：

一、基本概念

颜色量化需求

由于不同光源、观察条件和物体表面特性会导致颜色感知差异，CIE通过标准实验建立颜色量化体系，使颜色测量具有可重复性和通用性。

三刺激值模型

CIE采用三原色光（红、绿、蓝）的相对亮度比（1:4.5907:0.0601）作为标准，通过X、Y、Z三个坐标表示不同颜色在视觉上的刺激强度。

二、核心组成部分

标准观察者模型

- CIE1931标准色度观察者：

适用于1°~4°视场的颜色测量，基于20°视场的平均人类视觉特性。

- CIE1964标准色度观察者：适用于大于4°视场的颜色测量，调整了视觉参数以符合更广泛的视觉范围。

标准光源与照明条件

CIE定义了标准光源（A、B、C）和标准照明条件（如D65标准光源），确保颜色测量在不同场景下具有一致性。

三、主要应用

颜色测量与匹配

用于精确测量物体表面颜色，如印刷、纺织、涂料等领域，确保颜色复制的准确性。

图像处理与显示

在计算机图形学中，CIE标准被用于颜色校正、色彩空间转换（如RGB与XYZ的转换）。

色差计算

通过标准化的三刺激值，CIE定义了多种色差计算方法（如ΔE），用于量化颜色差异。

四、扩展体系

除CIE1931外，CIE还发展了其他色度系统，如：

CIE1976：

改进了色差计算方法，更符合人眼对颜色差异的感知。

CIELab：基于人类视觉感知的相对亮度差异，广泛用于图像处理和显示领域。

五、总结

CIE色度系统通过标准化的实验方法和三刺激值模型，克服了颜色测量中的主观性和环境干扰问题，成为全球通用的颜色量化标准。其核心在于建立统一的颜色描述规则，使不同设备、场景下的颜色信息具有一致性。