CIE 1931-RGB系统的色品图和光谱三刺激值曲线图

物体的颜色既取决于物理刺激，又取决于人眼的特性。为了定量的表示颜色，莱特和吉尔德分别进行颜色匹配实验，他们通过实验测定给出了光谱色的光谱三刺激值。为了定量的表示颜色，1931年，国际照明委员（简称CIE）总结莱特和吉尔德的颜色匹配实验，推出了CIE 1931 RGB表色系统。

统就是根据莱特和吉尔德实验的测定结果，取二者的光谱三刺激值的平均值，作为该系统的光谱三刺激值。系统中全部的光谱三刺激值又常称为CIE 1931 RGB色度观察者。

莱特（W.D.Wright）在2°圆形视场范围内，选择650nm（红），530nm（绿），460nm（蓝）三单色光作为三原色匹配等能光谱的各种颜色。三刺激值的单位为：相等数量的绿和蓝原色匹配494nm的蓝绿色，相等数量的红和绿原色匹配582.5nm的黄色，得出相对亮度单位为I:lG:lz。由10名观察者在其目视色度计上进行实验，测得一套光谱三刺激值数据。

吉尔德（J.Guild）在其目视测色计上由7名观察者做了类似的匹配实验。观察视场也是20，选用三原色波长为630nm，542nm，460nm，三刺激值单位以三原色相加匹配NPL（英国国家物理实验室的缩写）白色光源，认为三原色的刺激值相等定出相对亮度单位为1：lG:lp，测得一套光谱三刺激值数据。CIE 将三原色转换成700nm（R）、546.1nm（G）、435.8nm（B），以相等数量的三原色刺激值匹配等能白光（又称为E光源）确定三刺激值单位，发现将两个实验结果经坐标变换后绘制在新色品图上的结果很一致。因此，1931年CIE采用两实验的平均值定出匹配等能光谱色的RGB三刺激值，用r，g，b表示，称为“CIE 1931 RGB系统标准色度观察一刺激值”，简称“CIE 1931 RGB系统标准色度观察者”（数据见附表2-1），代表人眼2°视场的平均颜色视觉特性，这一系统叫做CIE 1931-RGB色度系统。选700nm，546.1nm和 435.8nm 三单色光为三原色是因为700nm是可见光谱的红色末端，516.1nm 和435.8nm为明显的汞谱线，三者都能比较精确地产生出来。经实验和计算确定，匹配等能白光的（R），（G），（B）三原色单位的亮度比率为1.0000：4.5907：0.0601，辐亮度比率为72.0962：1.3791：1.0000。光谱三刺激值与光谱色色品坐标的关系为

图是根据1931年CIE-RGB系统标准观察者三刺激值绘出的色品图，在色品图中偏马蹄形曲线是所有光谱色色品点连接起来的轨迹称为光谱轨迹。图5-6是以三刺激值为纵坐标，波长为横坐标，绘出的光谱三刺激值曲线图。

可以看到：r，g，b光谱三刺激值和光谱轨迹的色品坐标有很大一部分出现负值，其物理意义可从匹配实验来理解，当投射到半视场的某些光谱色用另一半视场的三原色来匹配时，不管三原色如何调节都不能使两视场颜色达到匹配，只有在光谱色半视场的原色用负值来表示，即出现负的色品坐标值。色品图（图5-4）的三角形顶表示红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色。在色品图上，负的色品坐标落在原色三角形之外。在原色三角形以内的各色品点的坐标为正值。