為了對顏色進行定量的描述，CIE制定了一系列色度學標準用以界定和測量物體表面呈現出的不同顏色，目前色差儀中用于顏色量化的顏色空間主要有CIERGB、CIEXYZ和CIEL*a*b*顏色系統(tǒng)。本文對這三個色度系統(tǒng)做了詳細的介紹。

色差儀CIERGB顏色空間：

CIERGB顏色系統(tǒng)建立在笛卡爾坐標系中，是一種加色法模式，即采用紅（R）、綠（G）、藍（B）為三原色，通過R、G、B的不同輻射量實現對顏色的量化。如下圖所示，RGB顏色系統(tǒng)以立方體來表征顏色，黑、紅、綠、藍、紫、青、黃、白8種常見顏色分別位于模型的8個頂點。其中，黑色為三維直角坐標系的原點，紅、綠、藍為3個坐標軸，3種顏色成分取值范圍均為0～255，數值為0時表示該顏色沒有刺激量，數值為255表示顏色的刺激量達到最高值。R、G、B均為255時就合成了白色，全部組合起來可表示2563=16777216 種不同的顏色，完全可用以描述自然界中存在的任一種顏色。

色差儀CIEXYZ顏色空間：

CIE-XYZ顏色系統(tǒng)是國際照明委員會于1931年制定的一套基色系統(tǒng)，其在RGB顏色系統(tǒng)的基礎上，采用理想的三原色代替實際的三原色。X、Y、Z分別代表紅原色、綠原色和藍原色，且該三刺激值均可由R、G、B轉換獲得。通過相加混色或相減混色，進而使用不同量的基色產生任何顏色。該系統(tǒng)通過大量實驗達到了人視覺對顏色的響應程度，并將顏色描述的三維空間轉換為平面，有助于顏色分類時標準樣品與檢測樣品的匹配。CIE-XYZ顏色系統(tǒng)是與檢測設備無關的標準系統(tǒng)，通常被用作色彩描述的基準。

色差儀CIEL*a*b*顏色空間：

CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)由國際照明委員會于 1976年公布，該系統(tǒng)采用L*、a*、b*3個數值以三維坐標形式實現對所有顏色的描述。如下圖所示，L*為垂直軸表示亮度，其大小范圍為0～100，L*值為0時表示黑色，為100時則為白色，表明L值越高物體顏色亮度越高。a*、b*為水平軸，分別代表紅綠值和黃藍值。a*為正值代表紅色系，且a*值越大，紅色越深，a*為負值代表綠色系。b*為正值代表黃色系，其數值越大表明黃色越濃，b*為負值代表藍色系。任何顏色的色彩變化可以用不同的a*、b*值來表示，而任何顏色的層次變化均可以用L*值的高低進行表征，因此 CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)是一個理論上囊括了人眼可見的所有色彩的顏色描述模式。

色差儀RGB、XYZ和L*a*b*的區(qū)別：

CIE-RGB顏色系統(tǒng)在使用時對于硬件設備的依賴性過強，且使用過程較為復雜，再者該系統(tǒng)在測量時可能會使用到基色的負值，不利于計算。

CIE-XYZ顏色系統(tǒng)的確立雖然在匹配光譜顏色時確保基色均為正值，但單純的依據數學比例方式描述顏色構成的三原色比例之間的關系，與人視覺捕獲到的顏色可能存在差異，對于顏色細微的差別和變化區(qū)分不夠明顯。

而CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)對顏色的感知更均勻，且允許使用總色差△E這一指標描述兩種顏色之間存在的差別，使顏色閾值的區(qū)分更為明顯。同時，CIE-L*a*b*是一種基于生理特征的顏色系統(tǒng)，也可通過色差儀快速獲取樣品表面顏色參數。從樣品顏色識別精細程度及檢測便捷性來看，采用CIE-L*a*b*顏色系統(tǒng)實現煙葉表面顏色的數字化具有一定優(yōu)勢。