CIE色度学系统以三色学说的色匹配规律为基础。色匹配，就是调配一种颜色使其和另外的一个给定颜色在视觉上相等。所谓三色原理，即任何一个颜色，都能用线性无关的三个原色适当地相加混合之匹配。亦即任何一个颜色刺激，都能用线性无关的三个参照刺激适当的代数和来重现。自然界中的每种颜色都可以用选定的，能刺激人眼中三中受体细胞的红，绿蓝三原色，按适当比例混合而成。也即所有颜色均可被视为能刺激人眼的，选择适当的三种辐射刺激的代数混合体。在颜色匹配实验中，与待测色达到色区配时所需的数量称为三刺激值。光电测色仪是依照人眼红，绿蓝三个基本颜色的原理而制成的。
模拟人眼方法：人眼色觉＝光电二极管＋滤色器
三块滤色镜能符合人眼的色觉程度，这种相互一致的条件称为卢瑟条件，是决定光电测色仪功能的重要因素。
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