了解CIE XYZ的來龍去脈，看維基之前，先讀這兩篇文章：
https://medium.com/hipster-color-science/a-beginners-guide-to-colorimetry-401f1830b65a
A Beginner’s Guide to (CIE) Colormetry, 和
http://graphics.stanford.edu/courses/cs148-10-summer/docs/2010--kerr--cie_xyz.pdf
The CIE XYZ and xyY Color Spaces
看完上述文章后，在看中文維基應該不會有任何困難了：
https://zh.wikipedia.org/wiki/CIE1931%E8%89%B2%E5%BD%A9%E7%A9%BA%E9%97%B4
然后可以看英文維基的補充：
https://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space
一、LMS色彩空間
在明亮環境中人眼對420~440nm(短波S，對應藍)、530～540nm(中波M，對應綠)以及560~580nm(長波L，對應紅)的光波反應最敏感。用LMS描述的色彩空間即為LMS色彩空間。
二、色彩空間與三色刺激值
色彩空間需要先定義三種主要顏色primary color，在利用顏色疊見的模型，描述各種顏色。這三種顏色值統稱為tristimulus values，中文譯為三色刺激值，這是很准確的。注意，這三種顏色不一定是真正的顏色，或者某種顏色無法被真正創造出來，或者為了計算方便某種顏色是想象出來的。下面會有詳細描述。
當兩組有不同波長的光混合成的光源對標准觀察者而言呈現相同的顏色時，應認為這兩組光有相同的三色刺激值，即使他們的光譜分布不同。這種現象叫metamerism，“異譜同色”。
三、RGB色彩空間
鑒於LMS誤差大，RBG色彩空間被發明。RGB色彩空間的三種primary color分別是波長700nm的紅光、546.1nm的綠光和435.8nm的藍光。此三種光波的顏色匹配函數波形如下：
RGB顏色匹配函數曲線的特征是，曲線覆蓋的面積是相等的：
實際上，RGB各光波的亮度是不一樣的；為了統一RGB的亮度刻度，經常對源亮度按照R:G:B比率1:4.5907:0.0601進行縮放。即：
R = r/1; G=g/4.5907; B=b/0.0601;
RGB的三色刺激值是：
其中I是縮放后光波的頻譜功率分布函數。
RGB色彩空間的目的是，使用該三種光波、調整不同的亮度，以組合出任何人眼可見的顏色。注意到R的顏色匹配函數有一部分是負值；負值的含義是，某些參考顏色無法用RGB光波組合出來，以致於需要在參考顏色上附加另一個光波。負值的含義在開頭的參考文檔中均有描述，不再重復。RGB使用的是primary color是真實存在的；事實上可以證明，任何使用真實primary color的色彩空間，其顏色匹配曲線均有一部分是負值。
四、XYZ色彩空間
在計算機問世之前，計算帶有負值乘法的曲線是很麻煩的；XYZ就是為了把RGB空間轉換成另一個沒有負值的、方便計算的空間。很明顯，XYZ的三色刺激值是想象出來的。
XYZ不用於描述顏色，而用於說明光波如何組合會產生什么樣的顏色，因此XYZ是獨立於設備的。
RGB到XYZ的轉換可表示為：
我們知道，顏色的亮度luminance可以表示為：
如果使：
那么L就可以用Y來表示。
事實上，這就是一般用Y，而不是L，表示顏色亮度的原因。
試問，為什么是Y而不是X或者Z呢？因為期望Y對應G，而G覆蓋的波長范圍是最廣的，即人眼對G最敏感。
XYZ的顏色匹配函數曲線如下：
CIE要求的RGB到XYZ轉換公式如下：
五、xyY與xy色彩空間
對於顏色，人眼更關注的是色度與亮度；把色度與亮度分離，就是xyY。
Y的含義我們已知道，xy的含義定義如下：
z因為可以從xy推導，因此可以隱性表示。
隱藏掉Y，即可得到我們常見的x-y色度表：
維基上的圖沒有把坐標點(0,1), (1,0)顯示出來，因此多付一張圖。
維基上的彩圖如下：
該色度圖有一些有趣性質，不一一推導，直接摘取自維基如下：
- 色度圖展示了對一般人可見的所有色度。這個用顏色展示的區域叫做人類視覺的色域。在CIE繪圖上所有可見色度的色域是用顏色展示的馬蹄鐵形狀。色域的曲線邊界叫做“光譜軌跡”並對應於單色光，波長用納米標記。色域底下的直線邊界叫做“紫線”，這些顏色盡管在色域的邊界上，但沒有匹配的單色光。更少飽和的顏色位於圖形內部而白色位於中央。
- 所有可見色度對應於x、y和z的非負值（因此對應於X、Y和Z的非負值）。
- 如果你在色度圖上選擇了任何兩點，則位於這兩點之間直線上任何顏色都可以用這兩個顏色混合出來。這得出了色域的形狀必定是凸形的。混合三個光源形成的所有顏色都可以在色度圖內的源點形成的三角形內找到（對於多個光源也如是）。
- 兩個同等明亮顏色的等量混合一般不位於這個線段的中點。用更一般術語說，在xy色度圖上距離不對應於兩種顏色之間的差別程度。設計了其他色彩空間（特別是CIELuv和CIELab）來滿足這個問題。
- 給定三個真實光源，這些光源不能覆蓋人類視覺的色域。幾何上說，在色域中沒有三個點可以形成包括整個色域的三角形，更簡單的說，人類視覺的色域不是三角形。
- 平直能量頻譜的光對應於點 (x,y) = (1/3,1/3)。
六、白點
又稱為E點或者D55點。白點的推導過程不再贅述。白點用於定義色域的白色。相關關鍵詞，白平衡。組成白點的各色能量頻譜一致，因此白點的頻譜是最平坦的。
七、混色
在xy色度圖中，假如某個顏色由其他顏色疊加而成，該顏色的xy坐標xmix, ymix可以這樣計算：
對於兩種顏色疊加的情況，可以進一步簡化為：
