CIE 1931-RGB系統的色品圖和光譜三刺激值曲線圖

物體的顔色既取決於物理刺激，又取決於人眼的特性。爲瞭定量的表示顔色，萊特和吉爾德分别進行顔色匹配實驗，他們通過實驗測定給出瞭光譜色的光譜三刺激值。爲瞭定量的表示顔色，1931年，國際照明委員（簡稱CIE）總結萊特和吉爾德的顔色匹配實驗，推出瞭CIE 1931 RGB表色系統。

統就是根據萊特和吉爾德實驗的測(cè)定結果，取二者的光譜三刺激值的平均值，作爲該系統的光譜三刺激值。系統中全部的光譜三刺激值又常稱(chēng)爲CIE 1931 RGB色度觀察者。

萊特（W.D.Wright）在2°圓形視場(chǎng)範圍内，選擇650nm（紅），530nm（綠），460nm（藍）三單色光作爲三原色匹配等能光譜的各種顔色。三刺激值的單位爲：相等數量的綠和藍原色匹配494nm的藍綠色，相等數量的紅和綠原色匹配582.5nm的黃色，得出相對亮度單位爲I:lG:lz。由10名觀察者在其目視色度計上進行實驗，測(cè)得一套光譜三刺激值數據。

吉爾德（J.Guild）在其目視測色計上由7名觀察者做瞭(le)類似的匹配實驗。觀察視場也是20，選用三原色波長爲630nm，542nm，460nm，三刺激值單位以三原色相加匹配NPL（英國國家物理實驗室的縮寫）白色光源，認爲三原色的刺激值相等定出相對亮度單位爲1：lG:lp，測得一套光譜三刺激值數據。CIE 将三原色轉換成700nm（R）、546.1nm（G）、435.8nm（B），以相等數量的三原色刺激值匹配等能白光（又稱爲E光源）確(què)定三刺激值單位，發現将兩個實驗結果經坐标變換後繪制在新色品圖上的結果很一緻。因此，1931年CIE採用兩實驗的平均值定出匹配等能光譜色的RGB三刺激值，用r，g，b表示，稱爲“CIE 1931 RGB系統标準色度觀察一刺激值”，簡稱“CIE 1931 RGB系統标準色度觀察者”（數據見附表2-1），代表人眼2°視場的平均顔色視覺特性，這一系統叫做CIE 1931-RGB色度系統。選700nm，546.1nm和 435.8nm 三單色光爲三原色是因爲700nm是可見光譜的紅色末端，516.1nm 和435.8nm爲明顯的汞譜線，三者都能比較精確(què)地産生出來。經實驗和計算確(què)定，匹配等能白光的（R），（G），（B）三原色單位的亮度比率爲1.0000：4.5907：0.0601，輻亮度比率爲72.0962：1.3791：1.0000。光譜三刺激值與光譜色色品坐标的關系爲

圖是根據1931年CIE-RGB系統标準觀察者三刺激值繪出的色品圖，在色品圖中偏馬蹄形曲線是所有光譜色色品點連接起來的軌迹稱(chēng)爲光譜軌迹。圖5-6是以三刺激值爲縱坐标，波長(zhǎng)爲橫坐标，繪出的光譜三刺激值曲線圖。

可以看到：r，g，b光譜三刺激值和光譜軌迹的色品坐标有很大一部分出現負值，其物理意義可從(cóng)匹配實驗來理解，當投射到半視場(chǎng)的某些光譜色用另一半視場(chǎng)的三原色來匹配時，不管三原色如何調節都不能使兩視場(chǎng)顔色達到匹配，隻有在光譜色半視場(chǎng)的原色用負值來表示，即出現負的色品坐标值。色品圖（圖5-4）的三角形頂表示紅（R）、綠（G）、藍（B）三原色。在色品圖上，負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點的坐标爲正值。