自然界中的所有顏色分為黑白系列和彩色系列。除黑灰白外，所有顏色均為紅、橙、黃、綠、綠、藍(lán)、紫等其波長范圍在380-780μm。色彩有三個特點(diǎn)：亮度(也稱亮度純度)、色調(diào)(也稱主波長或補(bǔ)色主波長)、色彩純度(也稱飽和度)。

為了定量表示顏色，三刺激值是一種可行的方法。要測量物體顏色的三刺激值，首先要研究人眼的顏色視覺特征，測量光譜的三刺激值。實(shí)驗(yàn)表明，不同觀察者的視覺特征不同，但顏色視覺正常的人之間沒有太大差異。因此，有可能根據(jù)一些觀察者進(jìn)行的顏色匹配實(shí)驗(yàn)，平均實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定一組匹配等光譜顏色所需的三原色數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)稱為“光譜三刺激值”代表人眼的平均色彩視覺特征。當(dāng)時，許多科學(xué)家進(jìn)行了這種實(shí)驗(yàn)，但由于選擇的三原色不同，確定三刺激值的單位方法不一致，數(shù)據(jù)無法統(tǒng)一。1931年在美國劍橋舉行CIE在第八次會議上，統(tǒng)一了上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和色度坐標(biāo)系統(tǒng)規(guī)定了三種標(biāo)準(zhǔn)光源(A，B，C)，標(biāo)準(zhǔn)化對側(cè)面反射面的照明觀測條件，建立CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。

1931年CIE在色度測量中指定三個標(biāo)準(zhǔn)(照明)光源，A色溫2856K的鎢絲燈，B中午的陽光，C全天平均陽光。在解釋樣品顏色時，應(yīng)指出三種基本顏色(原色)的相對含量，即與照明樣品的三種標(biāo)準(zhǔn)光源之一相同。

在CIE在系統(tǒng)中，三種基本顏色被稱為“基礎(chǔ)激勵”，一種顏色使用其三色刺激值(又稱三色刺激值)。三種基本激勵X，Y，Z相應(yīng)于紅(R)，綠(G)，藍(lán)(B)，這三種顏色都不是真正的顏色。他們只是說任何顏色都可以于任何顏色X，y數(shù)量的Y，zZ混合解釋。例如，560μm當(dāng)單位輻射通量時，純光譜色看起來相當(dāng)于X=0.595，Y=0.995，Z=0.這里有由0039組成的混合色X，Y，Z三色激勵值。理論上，每種顏色對應(yīng)一個三刺激值，顏色可以通過測量三刺激值來定量表示。