色差儀作為顏色量化的精密儀器，其在測量顏色時(shí)，可以通過特定的顏色空間，將顏色信息量化。CIEXYZ顏色空間是色差儀中比較常用的一個(gè)顏色空間，對于該顏色空間表示的顏色信息，許多的用戶不太了解。本文對色差儀CIEXYZ顏色空間及X、Y、Z值的含義做了介紹。

色差儀CIEXYZ顏色空間含義：

CIEXYZ顏色空間也稱作CIE1931XYZ顏色空間，是CIE色彩空間中一個(gè)最先采用數(shù)學(xué)方法來定義顏色的標(biāo)準(zhǔn)空間，1931年國際照明委員會在進(jìn)行了大量正常人視覺測量和統(tǒng)計(jì)建立了“標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者”，并通過對比計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)和人眼視覺系統(tǒng)對顏色感知后建立的一套與人眼視覺感知光譜相一致的三原色顏色空間。

由于CIERGB顏色模型存在負(fù)波形現(xiàn)象，使得該顏色空間的表達(dá)與實(shí)際情況不相符，更不利于理解，在1931年國際照明委員會通過對顏色CIERGB系統(tǒng)的研究，改用三個(gè)假想原色X、Y、Z建立了CIEXYZ顏色系統(tǒng)，通過線性關(guān)系的映射使得CIEXYZ顏色空間的顏色比配光譜全部為正值。由于人類視覺能夠響應(yīng)不同波長范圍的顏色，所有可視顏色的完整繪圖是三維的，但由于人眼視覺對顏色的感知可分為兩部分：明度和色度。例如，白色是明亮的顏色，而灰色被認(rèn)為是不太亮的白色。換句說，可以理解為白色和灰色的色度一樣，不同的只是明度。CIEXYZ顏色空間中Y參數(shù)表達(dá)的是顏色的明度或是亮度的測量，其色度是通過參數(shù)X和Y來確定，XYZ雖是由紅綠藍(lán)三原色轉(zhuǎn)換而來的一種參數(shù)，但歸根結(jié)底是三個(gè)假想色，沒有太大的實(shí)際意義。

雖然CIEXYZ顏色空間是基于人眼的視覺感知建立的標(biāo)準(zhǔn)顏色空間，但其顏色空間中兩種顏色的差別大小無法表達(dá)人眼對顏色差異的感知情況，所以該顏色空間無法模仿人眼視覺對顏色差別的感知，因而，無法采用該顏色空間將人眼視覺對色差的感知以數(shù)據(jù)形式準(zhǔn)確表達(dá)。為此，CIE研究了其他標(biāo)準(zhǔn)顏色空間專門針對模擬人眼視覺對顏色感知差別的顏色空間，常見的就有CIELab顏色空間。

色差儀CIEXYZ顏色空間表述顏色信息的方法：

不同的人對顏色的感知判斷略有不同，為對色度學(xué)中的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)客觀、理性的統(tǒng)一認(rèn)識，國際照明委員會（CIE）于1931年通過對大量參與者進(jìn)行顏色觀察實(shí)驗(yàn)，定義了一個(gè)采用數(shù)學(xué)方式表達(dá)的色彩空間，即CIEXYZ色彩空間。

當(dāng)我們需要用較為客觀的方式來描述人眼對色彩的感知結(jié)果時(shí)，需要用到三色刺激值。具體的說，就是需要使用三種基本的顏色值，通過將三種基本顏色進(jìn)行疊加，即可得到各種不同的顏色，通過不同的基色及基色間的組合方式就構(gòu)成了色彩空間。在此，我們需要注意，三種基本的顏色并不一定是我們可以識別的真正的顏色，即可以是無法客觀顯示出來，但可以通過數(shù)學(xué)方式描述的。在此色彩空間，我們也可通過對三基色的不同疊加融合得到其他顏色。若人眼感知的實(shí)際顏色標(biāo)準(zhǔn)中的這種顏色和三種基色疊加得到的結(jié)果相同，則這三種基本顏色的不同比例值就是這種顏色的三色刺激值。在XYZ空間，用X、Y、Z來表示三色刺激值。

XYZ空間的三色刺激值并不是受人眼的對光的感受產(chǎn)生的值，而是從紅、綠、藍(lán)三種顏色色中導(dǎo)出的一組參數(shù)值，被規(guī)定成為三個(gè)值，這些值不是真的顏色，并使用CIE1931XYZ色彩匹配函數(shù)計(jì)算。這三種基色并不對應(yīng)于任何一種具體的可見顏色，且我們可見的全部色彩均可表示成這三種基本色的線性函數(shù)組合。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，CIE委員會在1931年規(guī)定了CIE1931XYZ色彩匹配函數(shù)，如下圖所示。

CIEXYZ色彩空間是其他色彩空間的基礎(chǔ)。在上圖中，橫向坐標(biāo)代表光譜的波長，豎向坐標(biāo)代表X、Y、Z的對應(yīng)值，其中三條不同顏色的曲線表示X、Y、Z三色刺激值通過不同的函數(shù)組合方式可以產(chǎn)生可見光中的幾乎所有顏色。

一般情況下，顏色信息是包含有兩部分信息的：亮度信息和色度信息。例如，我們可以認(rèn)為白色是比較明亮的顏色，而灰色則是不太明亮的白色，即我們認(rèn)為白色和灰色的色度信息是一樣的，只是亮度信息不一樣。根據(jù)對XYZ空間中的規(guī)定，顏色的亮度信息用Y表示，色度信息則用x、y參量表示，x、y是用X、Y、Z為參量的計(jì)算結(jié)果，另一個(gè)結(jié)果z我們在這里不使用，如下式所示：