CIE 1931

从小到大，我们对色彩都要接触到三基色、 三原色的概念，由此可以看出，色彩是一个三维函数，所以应该由 三维空间表示。如图1就是传统 色度学著作常用来表示颜色的 纺锤体，图2是按人对颜色分辨能力构造的三维彩色立体。由于人类思维能力和表现能力的限制，三维的坐标系在实际应用中都暴露出了很大的局限性。


显示器的显示采用的是色光 加色法， 色光三原色是红、绿、蓝三种色光。国际标准照明委员会（CIE）1931年规定这三种色光的波长是：

　　红色光（R）：700nm

　　绿色光（G）：546.1nm

　　蓝色光（B）：435.8nm

　　自然界中各种原色都能由这三种原色光按一定比例混合而成。

　　在以上定义的基础上，人们定义这样的一组公式：

　　r=R/（R+G+B）

　　g=G/（R+G+B）

　　b=B/（R+G+B）

由于r+g+b=1, 所以只用给出 r和 g的值, 就能惟一地确定一种颜色。这样就可将光谱中的所有颜色表示在一个二维的平面内。由此便建立了1931 CIE-RGB表色系统
但是，在上面的表示方法中，r和g值会出现负数。由于实际上不存在负的光强，而且这种计算极不方便，不易理解，人们希望找出另外一组原色，用于代替CIE-RGB系统，因此，在1931年CIE组织建立了三种假想的标准原色X（红）、Y（绿）、Z（蓝），以便使我们能够得到的颜色匹配函数的三值都是正值，而x、y、z的表达方式仍类似上面的那组公式。由此衍生出的便是1931 CIE-XYZ系统（如图4），这个系统是色度学的实际应用工具，几乎关于颜色的一切测量、标准以及其他方面的延伸都以此为出发点，因而是颜色视觉研究的有力工具。

是一些典型设备在1931 CIE-XYZ系统中所能表现的色彩范围（色域）。其中，三角形框是显示器的色彩范围，灰色的多边形是 彩色打印机的表现范围。

从色域图上可以看到，沿着x轴正方向红色越来越纯，绿色则沿y轴正方向变得更纯，最纯的蓝色位于靠近坐标原点的位置。所以，当显示器显示纯红色时，颜色值中的x值最大；类似地，显示绿色时y值最大；根据系统的定义，在显示蓝色时则是1-x-y的结果最大。
值得一提的是，x、y值是小数，应该表示为0.XXX的形式，但是，为了表达方便和节约空间，我们的文章中会省略掉“0.”，而使x、y值看起来像一组三位数。