CIE标准色度学系统是国际照明委员会（CIE）所规定的颜色测量理论，数据和计算方法的集合。根据颜色匹配试验，任意颜色都可以由三种颜色根据不同的比例混合而成，CIE标准色度学系统的核心内容就是选取颜色匹配试验中三种基本颜色作为三刺激值，利用三刺激值及它的一些衍生参数来表示颜色。本文对CIERGB光谱三刺激值和CIEXYZ光谱三刺激值介绍进行了介绍。
CIERGB光谱三刺激值是317位正常视觉者，用CIE规定的红、绿、蓝三原色光，对等能光谱色从380nm到780nm所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。实验时，匹配光谱每一波长的等能光谱色所对应的红、绿、蓝三原色数量，称为光谱三刺激值，记为r，g，b，它是CIE在对等能光谱色进行匹配时用来表示红、绿、蓝三原色的专用符号。光谱三刺激值又称为颜色匹配函数，它的数值只决定于人眼的视觉特性。因此，匹配波长入的等能光谱色的颜色方程为：C（λ）=r（λ）（R）+g（λ）（G）+b（λ）（B）。
光谱三刺激值曲线如下图所示，这一组函数叫做“1931CIE-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值”，简称“1931CIE-RGB系统标准观察者”。
C（λ）在数值上表示等能光谱色的相对亮度，其中最大值为C（555）。且有C（555）=1，即 C（555）=r（555）（R）+g（555）（G）+b（555）（B）=1。
在很多情况下，光谱三刺激值是负值（负刺激值），这是因为待配色为单色光，其饱和度很高，而三原色光混合后饱和度必然降低，无法和待配色实现匹配。为了实现颜色匹配，在实验中须将上方红、绿、蓝一侧的三原色光之一移到待配色一侧，并与之相加混合，从而使上下色光的饱和度相匹配。例如，将红原色移到待配色一侧，实现了颜色匹配，则颜色方程为：C（λ）+r（λ）（R）=g（λ）（G）+b（λ）（B），因此，待配色C（λ）=-r（λ）（R）+g（λ）（G）+b（λ）（B），所以r（λ）出现了负值。
CIEXYZ光谱三刺激值是由CIERGB光谱三刺激值经过光谱色度坐标之间的转换得到的，记为光谱三刺激值x（λ），y（λ），z（λ）。从上图可以看出，由r（λ），g（λ），b（λ）分别乘以单位量得到的相对亮度与人眼的明视觉光谱光视效率函数V（λ）相同，为了直观的表示颜色的亮度，CIE规定y（λ）=V（λ），因此，不仅表达待配色（等能光谱色）中绿原色的数量，而且还表示待配色色光的亮度，用于计算颜色的亮度特性。由于y（λ）符合明视光谱光视效率函数，所以CIE-XYZ光谱三刺激值x（λ），y（λ），z（λ）又称为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”，简称“CIE标准色度观察者”，在物体色度值的计算中代表人眼的颜色视觉特征参数。由色度坐标的定义知：
因为规定y（λ）=V（λ），所以光谱三刺激值的计算公式为：
计算结果如下图所示：
CIE1931标准观察者的材料适用于2°视场的中央视觉观察条件（视场范围1-4°），为了适合大于4°视场的色度测量，CIE在1964年又另规定一组“CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值”和相应的色度图。这一系统称为“CIE1964补充标准色度学系统”。CIE1964补充标准色度观察者光谱三刺激值，简称“CIE1964补充标准观察者”。该系统规定出1964CIE-RGB系统补充标准色度观察者光谱三刺激值r10（1λ），g10（λ），b10（λ）。将1964CIE-R10G10B10系统光谱三刺激值转换成1964CIE-XYZ系统，转换关系如下：
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