CIE为了对颜色进行统一的度量，规定了用于颜色测量的CIE标准色度学系统，CIE标准色度学系统是颜色测量过程中常用的工具和方法。在这一系统中，CIE对颜色测量的标准化条件和色彩空间进行了相应的规定。那么，CIE颜色测量的标准化条件有哪些？CIE颜色定量描述的色度空间有几个？下文将为大家进行介绍。
CIE颜色测量的标准化条件：
1.标准照明体及光源
在不同的光源照射下，同一物体会显现出不同的颜色，这一因素使得不同颜色之间的比较变得困难。为了解决这一问题，方便颜色量的比较和传递，CIE推荐了几种标准照明体和光源。光源如太阳、卤钨灯、LED等；照明体指具有特定光谱功率分布的物体，但并不一定存在一个具体的光源与之对应。CIE推荐标准照明体的相对光谱功率分布如下图所示，其中曲线SA、SB、Sc 分别代表了标准照明体A、B、C 的相对光谱功率分布，曲线D65则是标准照明体D系列的中的一种相对光谱功率分布。
如上图所示，标准照明体D代表的是各种日光的相对光谱功率分布，有着比标准照明体A、B和C更加符合日光的色品坐标。因此，一般优先推荐使用标准照明体D，其中在色度学领域中应用最多的标准照明体是D65。标准光源是符合标准照明体的光谱功率分布的人工光源，CIE推荐了标准光源A、B、C来实现标准照明体A、B、C的相对光谱功率分布。唯独标准照明体D，CIE尚未给出与之对应的标准光源。因此标准照明体D的模拟是当前光源研究的重要内容之一。
2.照明与接收几何条件
照明与接收几何条件指的是光源、被测物体和观察者之间在空间上的位置关系。颜色测量时，照明与几何条件的变化也会造成测量结果的变化。因此，为了减少这些因素对光谱实测结果精确度的影响、提高测量精度，CIE对透射样品的检测推荐了以下3种测量模式，具体空间方位如下图所示。
（1）垂直/垂直（0/0）
照明装置和测量装置安装在样品两侧，且在样品法线方向上，安装要求光轴与样品法线的夹角不超过 5°。入射光束垂直透射被测样品，测量装置的探测器捕获透射的光辐射，从而获取透射样品的色度信息和其部分透射比τr。
（2）垂直/漫射（0/d）
照明装置同样安装在样品表面法线方向上，安装时同样要求光轴与样品法线的夹角不超过5°。入射光束垂直透射被测样品，选择尺寸合适且内壁反射比均保持一致的积分球安置于透射样品底部。测量装置安装在积分球的开口处，收集照明光束的透射光通量，从而获取透射样品的色度信息和透射比τ。如果将照明装置和探测装置的位置互换，则称为垂直/漫射（0/d）方式。
（3）漫射/漫射（d/d）
样品两边都安装具有漫射功能的积分球，两个积分球的开口处分别安装照明装置和测量装置。通过安装有测量装置的积分球收集透射光辐射，测量装置获取透射样品色度和其双漫射透射比τd/d。
3.标准观察者
CIE 规定在计算颜色量时，为了消除不同人对相同颜色的感觉差异，CIE定义了标准观察者的概念。经过对一定数量拥有正常视觉的人类进行实验，将其结果作为所有色度测量和颜色计算的依据。并将这些实验及其分析结果，称作标准观察者。实验中使用分屏，在左侧投射一种特定色彩，右侧投射光强可调节的红绿蓝三色，示意图如下图所示。观察者们需要通过调节右侧三色的光强并将其形成的颜色与左侧的颜色进行匹配，记录下每种光源的变化及其辐射量，实现对人眼色觉能力的量化。
CIE颜色定量描述的色度空间：
基于上述的3个标准，CIE根据不同的应用场景，建立了许多的标准色度体系，也称作颜色空间。常用的颜色空间有RGB、XYZ，并由此衍生出了Luv和Lab等。利用这些色度空间的色品坐标可以定量的描述颜色。下面对几个常用的颜色模型进行介绍。
1.1931CIE颜色系统
1931CIE颜色系统包括1931CIE-RGB颜色系统和 1931CIE-XYZ颜色系统。
人类对自然中颜色的识别是通过人眼视网膜上的三种视锥细胞，而这三种视锥细胞最敏感的波长范围分别对应红、绿、蓝3种颜色的波段。根据这种规律，提出三原色原理，即在理论上可见光内的所有颜色都可以由红色R、绿色G、蓝色B这3种原色匹配产生，从而得到了1931CIE-RGB颜色系统。该系统首次使用数学方法，通过确定三原色的比例系数来确定颜色，CIE通过对317位正常视觉者进行色匹配实验，得到如图1的色匹配函数曲线。并得到1931CIE-RGB系统色度图2，不难发现，曲线图与色度图中出现了负数，这是因为在标准观察者实验的过程中，会出现无法通过调节右侧三色的光强来匹配左侧颜色的情况，为了将实验者所观察到的颜色与左侧颜色相匹配，不得不将左侧颜色进行调整，负值即补偿这部分调整。
针对RGB颜色系统中负值的出现对后续使用不便及计算困难的问题，CIE对色匹配函数进行了线性变换，将所有的分量都放在正数空间，从而得到了新的一组三原色XYZ。对应的色匹配曲线如下图1所示，并得到 1931CIE-XYZ系统色度图，如图2所示。1931CIE-XYZ颜色系统在计算使用上的方便，为日后量化视觉颜色、颜色测量及色差评定标准打下了基础。
2.1964CIE颜色系统
1931CIE颜色系统表征了人眼在视场为2°时的色觉平均特性，但是在日常观察物体时常常会超过2°的范围，研究表明，当视场大于4°时，由于眼睛杆状细胞的参与及视网膜中央窝黄色素的影响，颜色视觉会发生一定变化。因此CIE在1964年进行10°视场的色匹配实验，补充规定了一组新的三刺激值作为标准，并对之前的实验结果作了杆状细胞参与的修正，得到新的RGB颜色系统。
同样的，为消除负值带来的不便对RGB颜色系统进行线性变换，得到1964CIE-XYZ颜色系统。对比于1931CIE-XYZ颜色系统，1931CIE-XYZ颜色系统在视网膜上中央窝以外的区域对短波光谱有更高的敏感性，提高了大视场下颜色匹配的精度和辨别色差的能力。
3.1976CIELab均匀颜色空间
1931CIE色度空间颜色分布不均匀，不容易对颜色之间的差异进行判定，无法非常直观的判断两种颜色之间差异的大小。因此为了进一步改进和统一颜色评价的方法，CIE 推荐了新的颜色空间及相关的色差公式，即 1976CIELab。1976CIELab属于非自照明的颜色空间，与其它颜色空间相比，1976CIELab是与设备无关的颜色表示方法，在感知上是均匀一致的，能够较好的反映物体色真实的心理感受效果。1976CIELab的出现统一了色差评价的标准，现已成为各颜色测量行业中检测最终产品颜色差别一致性的定量评价标准。
1976CIELab色空间由（L）、（a）、（b）3 个要素组成，L表示照度，相当于亮度，值域范围为0～100；a表示的颜色范围是洋红色至绿色，b表示的颜色范围是黄色至蓝知色，两者值域都是+127至-128.1976CIE-Lab 空间可由1931CIEXYZ系统通过数学转换得到，具体计算公式如下：
其中，在上面的公式中，X、Y、Z指的是物体的三刺激值，这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE标准照明体先照射在完全反射漫反射体上，再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为佳。在不同的光源以及观察者条件下，三刺激值是不同的。若采用D65标准照明体X0=94.811，Y0=100.00，Z0=107.304。
同时，1976CIELab还给出了色差计算公式，具体计算公式如下：
式中：△L为两颜色间明度差，△a与△b为两颜色之间的色度差。△E为总色差，△E越大，说明两种颜色之间的色差越明显，在色空间上距离越远。