CIE（國(guó)際發(fā)光照明委員會(huì)）：原文為Commission Internationale de L'Eclairage（法）或International Commission on Illumination（英）。這個(gè)委員會(huì)創(chuàng)建的目的是要建立一套界定和測(cè)量色彩的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?？苫厮莸?/span>1930年，CIE標(biāo)準(zhǔn)一直沿用到數(shù)字視頻時(shí)代，其中包括白光標(biāo)準(zhǔn)（D65）和陰極射線(xiàn)管（CRT）內(nèi)表面紅、綠、藍(lán)三種磷光理論上的理想顏色。

　　CIE的總部位于奧地利維也納。

　　CIE顏色系統(tǒng)

　　顏色是一門(mén)很復(fù)雜的學(xué)科，它涉及到物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)和材料學(xué)等多種學(xué)科。顏色是人的大腦對(duì)物體的一種主觀(guān)感覺(jué)，用數(shù)學(xué)方法來(lái)描述這種感覺(jué)是一件很困難的事?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多有關(guān)顏色的理論、測(cè)量技術(shù)和顏色標(biāo)準(zhǔn)，但是到目前為止，似乎還沒(méi)有一種人類(lèi)感知顏色的理論被普遍接受。

　　RGB模型采用物理三基色，其物理意義很清楚，但它是一種與設(shè)備相關(guān)的顏色模型。每一種設(shè)備(包括人眼和現(xiàn)在使用的掃描儀、監(jiān)視器和打印機(jī)等)使用RGB模型時(shí)都有不太相同的定義，盡管各自都工作很圓滿(mǎn)，而且很直觀(guān)，但不能相互通用。

　　1）簡(jiǎn)介

　　為了從基色出發(fā)定義一種與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色模型，1931年9月國(guó)際照明委員會(huì)在英國(guó)的劍橋市召開(kāi)了具有歷史意義的大會(huì)。CIE的顏色科學(xué)家們企圖在RGB模型基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)的方法從真實(shí)的基色推導(dǎo)出理論的三基色，創(chuàng)建一個(gè)新的顏色系統(tǒng)，使顏料、染料和印刷等工業(yè)能夠明確指DING產(chǎn)品的顏色。會(huì)議所取得的主要成果包含：

 定義了標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)察者(Standard Observer)標(biāo)準(zhǔn)：普通人眼對(duì)顏色的響應(yīng)。該標(biāo)準(zhǔn)采用想象的X,l　　 Y和Z三種基色，用顏色匹配函數(shù)(color-matching function)表示。顏色匹配實(shí)驗(yàn)使用2°的視野(field of view)；

 定義了標(biāo)準(zhǔn)光源(Standard Illuminants)：用于比較顏色的光源規(guī)范；l　　

 定義了CIE XYZ基色系統(tǒng)：與RGB相關(guān)的想象的基色系統(tǒng)，但更適用于顏色的計(jì)算；l　　

 定義了CIE xyY顏色空間：一個(gè)由XYZ導(dǎo)出的顏色空間，它把與顏色屬性相關(guān)的x和y從與l　　明度屬性相關(guān)的亮度Y中分離開(kāi)；

 定義了CIE色度圖(CIE chromaticityl　　 diagram)：容易看到顏色之間關(guān)系的一種圖。

　　其后，國(guó)際照明委員會(huì)的專(zhuān)家們對(duì)該系統(tǒng)做了許多改進(jìn)，包括1964年根據(jù)10°視野的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，添加了補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)察者(Supplementary Standard Observer)的定義。

　　1976年國(guó)際照明委員會(huì)又召開(kāi)了一次具有歷史意義的會(huì)議，試圖解決1931的CIE系統(tǒng)中所存在兩個(gè)問(wèn)題：

　　1. 該規(guī)范使用明度和色度不容易解釋物理刺激和顏色感知響應(yīng)之間的關(guān)系；

　　2. XYZ系統(tǒng)和在它的色度圖上表示的兩種顏色之間的距離與顏色觀(guān)察者感知的變化不一致，這個(gè)問(wèn)題叫做感知均勻性(perceptual uniformity)問(wèn)題，也就是顏色之間數(shù)字上的差別與視覺(jué)感知不一致。

　　為了解決顏色空間的感知一致性問(wèn)題，專(zhuān)家們對(duì)CIE 1931 XYZ系統(tǒng)進(jìn)行了非線(xiàn)性變換，制定了CIE 1976 L*a*b*顏色空間的規(guī)范。事實(shí)上，1976年CIE規(guī)定了兩種顏色空間，一種是用于自照明的顏色空間，叫做CIELUV，另一種是用于非自照明的顏色空間，叫做CIE 1976 L*a*b*，或者叫CIELAB。這兩個(gè)顏色空間與顏色的感知更均勻，并且給了人們?cè)u(píng)估兩種顏色近似程度的一種方法，允許使用數(shù)字量ΔE表示兩種顏色之差。

　　CIE XYZ是國(guó)際照明委員會(huì)在1931年開(kāi)發(fā)并在1964修訂的CIE顏色系統(tǒng)(CIE Color System)，該系統(tǒng)是其他顏色系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它使用相應(yīng)于紅、綠和藍(lán)三種顏色作為三種基色，而所有其他顏色都從這三種顏色中導(dǎo)出。通過(guò)相加混色或者相減混色，任何色調(diào)都可以使用不同量的基色產(chǎn)生。雖然大多數(shù)人可能一輩子都不直接使用這個(gè)系統(tǒng)，只有顏色科學(xué)家或者某些計(jì)算機(jī)程序中使用，但了解它對(duì)開(kāi)發(fā)新的顏色系統(tǒng)、編寫(xiě)或者使用與顏色相關(guān)的應(yīng)用程序都是有用的。

　　2）CIE 1931 RGB

　　按照三基色原理，顏色實(shí)際上也是物理量，人們對(duì)物理量就可以進(jìn)行計(jì)算和度量。根據(jù)這個(gè)原理就產(chǎn)生了用紅、綠和藍(lán)單光譜基色匹配所有可見(jiàn)顏色的想法，并且做了許多實(shí)驗(yàn)。1931年國(guó)際照明委員會(huì)綜合了不同實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到了RGB顏色匹配函數(shù)(color matching functions)，其橫坐標(biāo)表示光譜波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)表示用以匹配光譜各色所需要三基色刺激值，這些值是以等能量白光為標(biāo)準(zhǔn)的系數(shù)，是觀(guān)察者實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。為了匹配在438.1 nm和546.1 nm之間的光譜色，出現(xiàn)了負(fù)值，這就意味匹配這段里的光譜色時(shí)，混合顏色需要使用補(bǔ)色才能匹配。雖然使用正值提供的色域還是比較寬的，但像用RGB相加混色原理的CRT雖然可以顯示大多數(shù)顏色，但不能顯示所有的顏色。

　　3）CIE 1931 XYZ

　　CIE 1931 RGB使用紅、綠和藍(lán)三基色系統(tǒng)匹配某些可見(jiàn)光譜顏色時(shí)，需要使用基色的負(fù)值，而且使用也不方便。由于任何一種基色系統(tǒng)都可以從一種系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一種系統(tǒng)，因此人們可以選擇想要的任何一種基色系統(tǒng)，以避免出現(xiàn)負(fù)值，而且使用也方便。1931年國(guó)際照明委員會(huì)采用了一種新的顏色系統(tǒng)，叫做CIE XYZ系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)采用想象的X，Y和Z三種基色，它們與可見(jiàn)顏色不相應(yīng)。CIE選擇的X，Y和Z基色具有如下性質(zhì)：

 所有的X，Y和Z值都是正的，匹配光譜顏色時(shí)不需要一種負(fù)值的基色；l　　

 用Y值表示人眼對(duì)亮度(luminance)的響應(yīng)；l　　

 如同RGB模型，X，Y和Z是相加基色。因此，每一種顏色都可以表示成X，Y和Z的混合。l　　

　　根據(jù)視覺(jué)的數(shù)學(xué)模型和顏色匹配實(shí)驗(yàn)結(jié)果，國(guó)際照明委員會(huì)制定了一個(gè)稱(chēng)為 “1931 CIE 標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)察者"的規(guī)范，實(shí)際上是用三條曲線(xiàn)表示的一套顏色匹配函數(shù)，因此許多文獻(xiàn)中也稱(chēng)為“CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)匹配函數(shù)"。在顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，規(guī)定觀(guān)察者的視野角度為2度，因此也稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)察者的三基色刺激值(tristimulus values)曲線(xiàn)。

　　CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)匹配函數(shù)中的橫坐標(biāo)表示可見(jiàn)光譜的波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)表示基色X，Y和Z的相對(duì)值。三條曲線(xiàn)表示X，Y和Z三基色刺激值如何組合以產(chǎn)生可見(jiàn)光譜中的所有顏色。例如，要匹配波長(zhǎng)為450 nm的顏色(藍(lán)/紫)，需要0.33單位的X基色，0.04單位的Y基色和1.77單位的Z基色。

　　計(jì)算得到的數(shù)值(X，Y，Z)可以用三維圖表示。圖中只表示了從400 nm (紫色)到700 nm (紅色)之間的三基色刺激值，而且所有數(shù)值都落在正XYZ象限的錐體內(nèi)。

　　可以看到：

 所有的坐標(biāo)軸都不在這個(gè)實(shí)心錐體內(nèi)；l　　

 相應(yīng)于沒(méi)有光照的黑色位于坐標(biāo)的原點(diǎn)；l　　

 曲線(xiàn)的邊界代表純光譜色的三基色刺激值，這個(gè)邊界叫做光譜軌跡(spectral locus)；l　　

 光譜軌跡上的波長(zhǎng)是單一的，因此其數(shù)值表示可能達(dá)到的最大飽和度；l　　

 所有的可見(jiàn)光都在錐體上。l　　

　　4）CIE 1931 xyY

　　CIE XYZ的三基色刺激值X，Y和Z對(duì)定義顏色很有用，其缺點(diǎn)是使用比較復(fù)雜，而且不直觀(guān)。因此，1931年國(guó)際照明委員會(huì)為克服這個(gè)不足而定義了一個(gè)叫做CIE xyY的顏色空間。

　　定義CIE xyY顏色空間的根據(jù)是，對(duì)于一種給定的顏色，如果增加它的明度，每一種基色的光通量也要按比例增加，這樣才能匹配這種顏色。因此，當(dāng)顏色點(diǎn)離開(kāi)原點(diǎn)(X=0, Y=0, Z=0)時(shí)，X:Y:Z的比值保持不變。此外，由于色度值僅與波長(zhǎng)(色調(diào))和純度有關(guān)，而與總的輻射能量無(wú)關(guān)，因此在計(jì)算顏色的色度時(shí)，把X, Y和Z值相對(duì)于總的輻射能量＝(X+Y+Z)進(jìn)行規(guī)格化，并只需考慮它們的相對(duì)比例，因此，x, y, z稱(chēng)為三基色相對(duì)系數(shù)，于是配色方程可規(guī)格化為x+y+z=1。由于三個(gè)相對(duì)系數(shù)x, y, z之和恒為1，這就相當(dāng)于把XYZ顏色錐體投影到X+Y+Z=1的平面上。

　　由于z可以從x+y+z=1導(dǎo)出，因此通常不考慮z，而用另外兩個(gè)系數(shù)x和y表示顏色，并繪制以x和y為坐標(biāo)的二維圖形。這就相當(dāng)于把X+Y+Z=1平面投射到(X, Y)平面，也就是Z=0的平面，這就是CIE xyY色度圖。

　　在CIE xyY系統(tǒng)中，根據(jù)顏色坐標(biāo)(x, y)可確定z，但不能僅從x和y導(dǎo)出三種基色刺激值X，Y和Z，還需要使用攜帶亮度信息的Y，其值與XYZ中的Y刺激值一致。因

　　5）CIE 1931色度圖

　　CIE xyY色度圖是從XYZ直接導(dǎo)出的一個(gè)顏色空間，它使用亮度Y參數(shù)和顏色坐標(biāo)x, y來(lái)描述顏色。xyY中的Y值與XYZ中的Y刺激值一致，表示顏色的亮度或者光亮度，顏色坐標(biāo)x, y用來(lái)在二維圖上指DING顏色，這種色度圖叫做CIE 1931色度圖(CIE 1931 Chromaticity Diagram)。例如一個(gè)點(diǎn)在色度圖上的坐標(biāo)是x＝0.4832，y＝0.3045，那么它的顏色與紅蘋(píng)果的顏色相匹配。

　　CIE 1931色度圖是用標(biāo)稱(chēng)值表示的CIE色度圖，x表示紅色分量，y表示綠色分量。E點(diǎn)代表白光，它的坐標(biāo)為(0.33，0.33)；環(huán)繞在顏色空間邊沿的顏色是光譜色，邊界代表光譜色的最大飽和度，邊界上的數(shù)字表示光譜色的波長(zhǎng)，其輪廓包含所有的感知色調(diào)。所有單色光都位于舌形曲線(xiàn)上，這條曲線(xiàn)就是單色軌跡，曲線(xiàn)旁標(biāo)注的數(shù)字是單色(或稱(chēng)光譜色)光的波長(zhǎng)值；自然界中各種實(shí)際顏色都位于這條閉合曲線(xiàn)內(nèi)；RGB系統(tǒng)中選用的物理三基色在色度圖的舌形曲線(xiàn)上。

　　CIE劍橋大學(xué)國(guó)際考試委員會(huì)

　　CIE（Cambridge International Examinations 劍橋大學(xué)國(guó)際考試委員會(huì)）是目前主要的國(guó)際資質(zhì)認(rèn)證和考核機(jī)構(gòu)之一。根據(jù)國(guó)際教育與文化的需求，我們頒發(fā)的資格證書(shū)范圍廣泛，并力圖使這些資質(zhì)證書(shū)具有趣味性和實(shí)用性。同時(shí)我們努力確保CIE（劍橋大學(xué)國(guó)際考試委員會(huì)）的資質(zhì)證書(shū)得到世界上各大學(xué)、教育機(jī)構(gòu)和企?的 廣泛認(rèn)可。

　　背景

　　CIE （劍橋大學(xué)國(guó)際考試委員會(huì)）是UCLES（劍橋大學(xué)考試委員會(huì)）的組成部分，該委員與劍橋大學(xué)一道*。UCLES（劍橋大學(xué)考試委員會(huì)）還包括OCR（OCR考試部）和 ESOL（劍橋大學(xué)英語(yǔ)考試部）。OCR考試部在英國(guó)國(guó)內(nèi)開(kāi)展考試與評(píng)估工作；ESOL（劍橋大學(xué)英語(yǔ)考試部）為英語(yǔ)作為外國(guó)語(yǔ)的學(xué)生提供一系列的考試。

　　UCLES（劍橋大學(xué)考試委員會(huì)）在全球發(fā)展和推廣資質(zhì)認(rèn)證已近150年，它很清楚對(duì)國(guó)際認(rèn)可的資質(zhì)認(rèn)證的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。CIE（劍橋大學(xué)國(guó)際考試委員會(huì)）于1998年正式成立，旨在提供高水準(zhǔn)的資質(zhì)認(rèn)證服務(wù)，以滿(mǎn)足了全球企業(yè)和教育機(jī)構(gòu)的需要。

　　現(xiàn)狀和未來(lái)

　　作為劍橋大學(xué)的一部分，CIE（劍橋大學(xué)國(guó)際考試委員會(huì)）不斷研究創(chuàng)新, 在已有資質(zhì)認(rèn)證的基礎(chǔ)上不斷地開(kāi)發(fā)新興, 領(lǐng)域的資質(zhì)評(píng)定。同時(shí)我們與全球的 CIE（劍橋大學(xué)國(guó)際考試委員會(huì)）的注冊(cè)中心緊密合作，采用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)傳輸信息, 開(kāi)展資質(zhì)評(píng)定和管理工作。