颜色是光作用于人眼所产生的一种视觉反应，但不同的观察者对颜色的评价是存在差异的。因此，CIE为了统一颜色评定的方法，对颜色进行量化的描述，就规定了多种用于颜色描述的表色系统，其中常见的就是CIE1931色度系统和CIE1976Lab色度系统。那么，CIE1931标准色度系统有哪些？CIE1976Lab均匀颜色空间怎么理解？下文将为大家进行介绍。

CIE1931标准色度系统的类型：

颜色是可见波段（380-780nm）的光进入人眼后引起的视觉响应，是一种心理量。由国际照明委员会提出的CIE1931色度系统通过三色光理论将进入人眼光刺激的物理量与视觉颜色感知的心理量联系在一起，实现了对颜色的量化。

颜色量化的一种常见方法是表示为CIEXYZ三刺激值或色品坐标。CIE在1931年规定了两种色度系统，CIE1931RGB和CIE1931XYZ。CIE首先根据Helmholtz的三色学说，在Wright和Guild的颜色匹配实验数据的基础上创建了CIE1931RGB。CIE1931RGB通过描述一种颜色的光可以和多少数量与比例混合的三原色的光达到视觉一致，定量表示了颜色，视觉匹配时三原色光的量称为三刺激值。颜色经常被归一化到等亮度平面上，使用色品坐标表示不同的颜色。

CIE1931RGB系统是可以由实验直接推导出的色度系统，现实意义强，但由于存在负值，不方便使用和理解，在同次会议上，CIE提出了假想三原色XYZ，并建立了CIE1931标准色度系统。CIE1931XYZ系统利用坐标变换的方法使所有颜色色品坐标都为正数，现在已被广泛采用。

CIE1931XYZ色度系统的三刺激值X、Y、Z和色品坐标（x，y）的计算式分别为：

对于反射体，其中的φ（λ）为物体所有方向上辐射的（与绝对黑体相比的）相对光谱功率分布，若表示的是某一个方向上接收的相对光谱功率分布，则记为β（λ）并称为辐亮度因数；x（λ），y（λ），z（λ）称为光谱三刺激值函数，由CIE给出；k是归一化系数，应使绝对黑体在同样条件下Y=100，实际计算时，经常使用求和代替积分。

通过上式也可以发现，由几种光谱成分相加而成的混合色的三刺激值和各成分色的三刺激值是线性叠加的关系。混合色的色品坐标会位于各成分色色品坐标围成的多边形之中，特别地，如果混合色由两种成分色相加而成，则混合色的色品坐标位于两种成分色色品坐标相连的线段上。所有可见单色光的色品坐标构成的曲线称为光谱轨迹。

CIE1976Lab均匀颜色空间：

CIE1931标准色度系统尽管服从成分色的线性叠加，但并不能表示人眼识别颜色差异的大小。为了将色差也进行量化，CIE前后推出了多种均匀色空间，其中CIE1976L*a*b*是应用最广泛的。颜色量化的另一种常见方法是表示在CIE 1976 L*a*b*颜色空间中。CIE1976的L*a*b*值的计算式为：

Xn，Yn，Zn分别表示CIE标准照明体照射在理想漫射体上时反射的三刺激值，其中Yn=100。式中，L*称为米制明度，a*，b*称为米制色品。当a*，b*都为0时表示白色、灰色或黑色，a*表示颜色的红绿程度，b*表示颜色的黄蓝程度。L*a*b*颜色空间中的色差公式为：

CIE1976L*a*b*色空间中较为常用的颜色参量还有颜色的彩度C*ab和色调角h*，公式分别是：

CIE1976Lab均匀颜色空间的几何解释：

CIE1976L*a*b*均匀颜色空间表示颜色的方式，模拟了人眼对颜色的感觉。如上图所示，颜色的明度感觉用纵坐标L*轴表示，黑色位于最下端，对应明度L*=0；白色最亮位于最上端，对应明度L*=100。a*轴与b*轴共同表示彩色的特性，a*轴正方向代表红色（偏品红）的变化，a*轴负方向代表绿色的变化；b*轴正方向代表黄色变化，b*轴负方向代表蓝色变化。这四个变化方向构成互补对抗颜色的模型。根据这个模型，可以得出如下结论：

（1）红原色与绿原色互补，黄原色与蓝原色亦互补。

（2）任何颜色都可以由这四个原色中的一个或两个按一定的明度值混合而成，原色的混合比例决定了混合色的色调。

（3）如果颜色感觉中含有红原色成分，就一定不会含有绿原色，因为这两个原色互补。同理，如果一个颜色感觉中包含蓝原色，也就不会再有黄色的感觉，这就是对抗色的原理。

在CIE1976L*a*b*均匀颜色空间中，a*与b*的值表示颜色感觉中的彩色成分。当a*和b*的值均为0时，颜色的饱和度为0，即非彩色，其坐标点落到纵坐标轴上。所以，所有的非彩色都位于纵坐标轴上，从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。颜色的坐标点距纵坐标轴越远，则颜色就越鲜艳。根据这一性质，可以用a*和b*的值进一步计算色调和饱和度，并使其与颜色的感觉更加接近。如上图所示。

任一个颜色在CIE1976L*a*b*均匀颜色空间的坐标位置为P，则其对应的明度值为纵坐标的高度，对应的a*与b*坐标值为该点在a*与b*坐标轴上的投影。根据图中的几何关系，该颜色的色调H*可以用该点在a*-b*平面的投影到纵坐标轴连线与a*坐标轴的转角表示；彩度（或饱和度）C*可以用该点到纵坐标轴的距离来表示。因此，可以得到色调角和彩度分别为：

根据a*和b*值的正负，可以判断色调角在0°~360°内的变化：如a*>0，b*≥0，则0≤h*ab<90°；如a*≤0，b*>0，则90°≤h*ab<180°；如a*<0，b*≤0，则180°≤h*ab<270°；如a*≥0，b*<0，则270≤h*ab<360°。

结合上图可知，在a*-b*平面上，色调角在0°~90°范围内，a*与b*值都大于0，其间的颜色都由红和黄原色混合而成；色调角在90°~180°范围内，a*值小于0，b*值大于0，其间的颜色由黄和绿原色混合而成；色调角在180°~270°范围内，a*与b*值都小于0，其间的颜色由绿与蓝原色混合而成；色调角在270°~360°范围内，a*值大于0，b*值小于0，其间的颜色由蓝和红原色混合而成。