自然界中的所有顏色分為黑白係列和彩色係列。除黑灰白外，所有顏色均為紅、橙、黃、綠、綠、藍、紫等其波長範圍在380-780μm。色彩有三個特點：亮度(也稱亮度純度)、色調(也稱主波長或補色主波長)、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。實驗表明，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，有可能根據一些觀察者進行的顏色匹配實驗，平均實驗數據，確定一組匹配等光譜顏色所需的三原色數據。此數據稱為“光譜三刺激值”代表人眼的平均色彩視覺特征。當時，許多科學家進行了這種實驗，但由於選擇的三原色不同，確定三刺激值的單位方法不一致，數據無法統一。1931年在美國劍橋舉行CIE在第八次會議上，統一了上述實驗結果，提出了CIE標準色度觀察者和色度坐標係統規定了三種標準光源(A，B，C)，標準化對側麵反射麵的照明觀測條件，建立CIE1931標準色度係統。

1931年CIE在色度測量中指定三個標準(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準光源之一相同。

在CIE在係統中，三種基本顏色被稱為“基礎激勵”，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相應於紅(R)，綠(G)，藍(B)，這三種顏色都不是真正的顏色。他們隻是說任何顏色都可以於任何顏色X，y數量的Y，zZ混合解釋。例如，560μm當單位輻射通量時，純光譜色看起來相當於X=0.595，Y=0.995，Z=0.這裏有由0039組成的混合色X，Y，Z三色激勵值。理論上，每種顏色對應一個三刺激值，顏色可以通過測量三刺激值來定量表示。