在建立新的色度系統(tǒng)時，首先要選定作為基準(zhǔn)的三原色。在選擇假想的（X）、（Y）、（Z）三原色時，主要從以下三個方面進行考慮：

（1）為了避免如CIE1931 RGB系統(tǒng)中的F（入）、g（入）、b（x）光譜三刺激值和色品坐標(biāo)那樣出現(xiàn)負值，就必須在（R）、（G）、（B）三原色之外選擇一組新的三原色，并且由此組成的三角形應(yīng)能包圍整個光譜軌跡。這組三原色（X）、（Y）、（Z）中的（X）代表假想的紅色，（Y）代表假想的綠色，（Z）代表假想的藍色。

（2）在 CIE1931 RGB系統(tǒng)中的光譜軌跡560 ~700 nm是一條直線，在這條直線上的兩個顏色以不同的比例混合就能得到這兩種顏色之間的各種光譜顏色，所以新三原色的XY邊應(yīng)選擇與這一直線重合。

（3）規(guī)定原色（X）和（Z）的亮度為零，所以XZ線稱為無亮度線。在無亮度線上的各點均僅代表色度，而原色（Y）則同時代表顏色的亮度和色度。

根據(jù)三原色匹配成等能白時其相對亮度的比例關(guān)系：

?

上述二元一次直線方程式（10）即為XZ無亮度線方程，這是組成以假想色（X）、（Y）、（Z）為三原色的色三角的第一條邊。選取XYZ色三角的第二條邊XY與光譜軌跡上700 nm 和560 nm兩點連成的直線重合。根據(jù)光譜色700 nm 和560nm在 RGB系統(tǒng)的色品坐標(biāo)（r，g，b），可求出這一直線方程為

?

而這些假想的三原色在新的XYZ系統(tǒng)中的坐標(biāo)（x，y，z）應(yīng)該是：（X）（1，0，0）；（Y）（0，1，0）；（Z）（0，0，1）。

解出了三個原色坐標(biāo)之后，還必須選擇一種參照白，以確定三刺激值的單位。XYZ系統(tǒng)是用相等數(shù)量的三原色刺激值匹配出等能白來規(guī)定各原色刺激值單位的，而等能白點在RGB系統(tǒng)色品圖中的坐標(biāo)（r，g）為（0.333 3，0.333 3）；同時，等能白點在新的XYZ系統(tǒng)中的坐標(biāo)（x，y）也為（0.333 3，0.333 3）。

在分別確定了上述三原色和等能白點在RGB系統(tǒng)和XYZ系統(tǒng)中的坐標(biāo)值之后，根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)方法，可以求得 XYZ系統(tǒng)和RGB系統(tǒng)三刺激值之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系式為

?

由 CIE 推薦的 RGB系統(tǒng)三原色（R）、（G）、（B）的波長分別為700nm、546.1nm、435.8 nm，按照上述轉(zhuǎn)換關(guān)系式可以根據(jù)其在RGB系統(tǒng)中的坐標(biāo)（r，g，b）計算出它們在XYZ系統(tǒng)中的色品坐標(biāo)（x，y，z），如表1所示。

?

可見，采用轉(zhuǎn)換關(guān)系式（14）可計算出 CIE1931 RGB系統(tǒng)中各波長的光譜在 CIE1931 XYZ系統(tǒng)中相應(yīng)的色品坐標(biāo)，若將各波長譜線的坐標(biāo)點連接起來，就形成了 CIE1931 XYZ系統(tǒng)色品圖，如圖4所示。

?

從CIE1931 RGB系統(tǒng)轉(zhuǎn)換而來的雙入）、y（入）、Z（入）三條曲線稱為“CIE1931 XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”，其對應(yīng)的曲線如圖5所示，它們分別代表匹配各波長等能光譜刺激所需要的紅（X）、綠（Y）、藍（Z）三原色的量。圖中的ぶ入）、（入）、（入）曲線所包括的面積分別用X、Y、Z來表示，其中由于y（入）曲線被設(shè)定為人眼的明視覺光譜光視效率V（入），所以Y值既代表顏色的色度，又代表顏色的亮度特性，而X和Z值只代表顏色的色度特性。

?

CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值數(shù)據(jù)適用于20視場的中央視覺觀察條件，主要是中央窩錐體細胞起作用，也可用于1~40視場的顏色測量。對極小面積顏色的觀察，此數(shù)據(jù)不再有效，對于大于40視場的觀察面積，需要采用后面介紹的10?視場CIE1964補充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者數(shù)據(jù)。CIE1931 XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)是在廣泛的試驗基礎(chǔ)上得到的平均人眼顏色響應(yīng)，是國際上顏色測量和表征的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，是顏色計算和顏色測量儀器設(shè)計、制造的基本依據(jù)。

?