CIE 1931 色度圖

這張圖在說什麼

CIE 1931 色度圖把三刺激值 XYZ 正規化成 x = X／(X+Y+Z)、y = Y／(X+Y+Z)， 丟掉亮度、只留「色度」。馬蹄形的邊界是單色光的軌跡，從 380 nm 的紫繞到 700 nm 的紅， 底下那條直線是光譜上不存在的紫紅色，只能靠紅光與藍光混出來。 馬蹄內部的每一點，都是人眼可分辨的一種色度。

色域三角形

一台三原色顯示器能重現的色度，被它的紅綠藍三點圍成的三角形鎖死， 三角形外的顏色再怎麼調也做不出來。所以廣色域顯示器的競賽， 本質上是把三個頂點往馬蹄邊界推。圖上可以直接比較 sRGB、Display P3、 Adobe RGB 與 Rec.2020 四代標準的野心。

面積的陷阱

行銷文案常說「色域面積是 sRGB 的幾percent」，但 xy 空間並不感知均勻， 綠色區被嚴重放大（MacAdam 橢圓在綠區特別大）。切到 CIE 1976 u′v′ 座標， 同樣的三角形面積比會明顯改變，這就是為什麼嚴謹的比較會標明座標系， 或改用覆蓋率而非面積比。

程式怎麼畫出這張圖

這張圖不是貼圖，是即時算出來的。光譜軌跡採 CIE 1931 二度視野標準觀察者的 色度座標表（380 至 700 nm、每 10 nm 一點），以 Catmull-Rom 樣條平滑成馬蹄邊界。 底色則是對畫布逐像素做 xy → XYZ → 線性 sRGB 的矩陣轉換（取 Y = 1）， 負值裁切、以最大通道正規化後套 sRGB 轉換函數。 馬蹄內大部分色度其實超出 sRGB 螢幕能顯示的範圍，你看到的是投影回螢幕色域的近似色， 這正好示範了「你的螢幕看不到整個馬蹄」這件事。

開發註記，光譜軌跡不能用解析近似的色匹配函數（例如常見的高斯擬合）推導， 它們在光譜兩端的比值誤差會讓馬蹄的紅色尾端整段內縮，本頁採標準座標表即是此因。