色度学是将主观颜色感知与客观物理测量值联系起来，对颜色刺激进行度量、计算和评价的一门学科，它的最终目标是建立符合颜色视觉辨别特性的预测模型。鉴于许多的朋友对色度学不是很了解，本文就为大家介绍了色度学的定义及CIE规定的标准色度学系统的类型，感兴趣的朋友可以了解一下！
色度学指什么？
对颜色进行定量的描述不仅涉及到观察者的颜色视觉特性，还受到照明和观察物理条件等诸多复杂因素的影响。各国颜色科学家长期以来在国际照明委员会（CIE）的协调和指导下不断探索，致力于发展与颜色视觉特性趋于一致的颜色物理测量理论和技术，以满足工业生产对颜色表征的定量化和标准化需要。CIE于1931年推荐了CIE1931标准色度系统、三个标准光源（A、B和C）以及标准照明和观察条件等，奠定了现代色度学的基础。
从狭义上来说，色度学是一个用于预测两个具有不同光谱功率分布的刺激色样在特定观察条件下是否具有相同颜色的工具。如果两个刺激色样具有相同的三刺激值，则认为对于具有正常色觉的标准观察者，这两个刺激色样具有相匹配的颜色。广义上的色度学还包括了复杂观察条件下刺激色样颜色外貌的估测方法。
色度学的目标：
色度学的最终目标是建立符合颜色视觉辨别特性的预测模型，具体包括以下几点：
1.每个唯一的颜色应当具有唯一的色度参数，即两个具有相同色度参数的刺激色样应当具有相同的颜色外貌，而两个具有不同色度参数的刺激色样所对应的颜色外貌也是不同的。
2.利用一个各个维度相互垂直的坐标系统来表述相应的色度参数，并应体现出颜色的主要视觉属性，如明度、彩度和色调等。
3.两个刺激色样之间的计算色差值应与相应的视觉感受量差异成正比。
其中第一个目标通过采用CIE1931标准观察者颜色匹配函数已经实现。三原色匹配或混合是CIE标准色度系统的物理基础，几乎所有的颜色都可以通过三原色按一定的比例混合得到。根据颜色相加混合的现象，格拉斯曼（H.Grassmann）于1854年提出了格拉斯曼颜色混合定律，奠定了颜色测量和匹配的理论基础。格拉斯曼颜色混合定律的基本内容为：
1.人眼只能分辨出颜色的三种变化，即明度、饱和度和色调。
2.由几个颜色所组成的加混色中，如果其中一个颜色连续变化，则混合色的外貌也将连续变化。
3.在加混色中，其混合色取决于参加混合的颜色的外貌，而与各自的光谱组成无关。
4.混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色亮度的总和。
CIE规定的标准色度学系统的类型：
1.CIE1931RGB色度系统
1931年，国际照明委员会根据W.D.Right和J.Guild的实验结果，推出了“CIE1931-RGB”标准色度观察者光谱三刺激值。
由加混色原理可知，任何一个颜色均可以用线性无关的三个原色以适当的比例相加混合而与之匹配，写成色方程即为：
C=c（C）=r（R）+g（G）+b（B）
式中r、g、b是匹配颜色C所需要的三个原色的刺激量，称之为颜色C的三刺激值。如果令r=r/（r+g+b），g=g/（r+g+b），b=b/（r+g+b）则上式可变为：
上式中r、g、b是颜色C的色品坐标。
如果定义颜色C的一个单位为1（C）=r（R）+g（G）+b（B），即c=r+g+b，而显然r+g+b=1，所以可以用r、g作为直角坐标绘制出一个直角坐标图它是由所有光谱色的色品坐标点连接起来而形成的光谱轨迹，称之为色品图。下图为CIE1931RGB色品图。
从上图可以看到，r、g、b光谱三刺激值和光谱轨迹的色品坐标中均有很大一部分出现负值。计算不方便，不易于理解。于是，CIE 又在“CIE-RGB”的基础上导出了CIE1931XYZ色度系统。
2.CIE1931XYZ色度系统
CIE1931RGB系统中波长谱线的坐标点连接起来，就形成了CIE1931 XYZ系统色品图，如下图所示。
由CIE1931RGB系统转换而来的等能光谱色品坐标，连成的曲线称为CIEx-y色品图的光谱轨迹在光谱轨迹的红端波长到波长为560nm的区间内，光谱色轨迹接近直线，然后光谱色轨迹形成弧形曲线直至光谱的短波区域，蓝紫色的波长被压缩在很小的范围之内由该光谱轨迹曲线以及连接光谱的红端和蓝端的直线所构成的马蹄形内，包括了一切物理上能实现的颜色。
XYZ三刺激值是通过色刺激函数每一个波长的值乘以CIE色匹配函数每一个波长上的值，并将每一组乘积在相应整个可见光谱的波长范围内积分起来得到。按实践中常用的方法，对于反射物体色，其结果可用400-700nm波长范围内，间隔20nm的波长处的乘积和来近似表示。
3.CIE1976 L*a*b*表色系统
CIE推荐的X，Y，Z空间是不均匀的，在此空间中，两对等距的颜色点，并不一定给人以相同的颜色感觉。为了提高计算结果与视觉的相关性，CIE推出了几种均匀颜色空间（CIE1964W*U*V*、CIE1976L*u*v*、CIE1976L*a*b*等），其中应用最广泛的是CIE1976L*a*b*均匀颜色空间。当X，Y，Z和X0，Y0，Z0满足条件X/X0>0.008856，Y/Y0>008856，Z/Z0>0.008856时，其坐标参数为：
当X/X0，Y/Y0，Z/Z0三个值中任一个小于 0.008856 时，其坐标参数为：
式中的X0，Y0，Z0代表CIE标准照明体照射在完全漫反射体上，然后反射到人眼中的三刺激值，其取值如下表所示。
L*为明度指数，表示黑-白轴，a*和b*为色度指数，分别表示红-绿轴和黄-蓝轴。L*为10时，表示对光完全散射的漫射体：L*为0时，表示对光完全吸收的黑体。a*值越大，样品的色调越红；b*值越大，色调就越黄。