CIE1931色度空間是照明委員會比較早研發的顏色檢測空間，這個空間色差儀在一些行業中還在廣泛的應用，可見其重要性。學習顏色檢測知識我們就要先學習這些色彩空間的，色度空間主要包括色度圖和色度匹配函數。其實CIE1931是包括兩種顏色空間一種是用于自照明的顏色空間、另一是用于非自照明的顏色空間。工業使用都是非自照明的，我們是為了學習與色差儀有關理論知識，所以這里我們只介紹非自照明的。
色度圖
顏色學家從CIEXYZ導出了一個CIExyY色度空間，這個空間使用亮度參數Y和顏色坐標x，y來描述顏色。在系統CIExyY中的Y值與CIEXYZ中的Y刺激值一致，表示顏色的亮度或者光亮度，顏色坐標x，y用來在二維圖上指定顏色，這種色度圖叫做CIE1931色度圖。

CIE1931色度圖是用標稱值表示的CIE色度圖，x表示紅色分量，y表示綠色分量。E點代表白光；環繞在顏色空間邊沿的顏色是光譜色，邊界代表光譜色的最大飽和度，邊界上的數字表示光譜色的波長，其輪廓包含所有的感知色調。所有單色光都位于舌形曲線上，這條曲線就是單色軌跡，曲線旁標注的數字是單色(或稱光譜色)光的波長值；自然界中各種實際顏色都位于這條閉合曲線內；RGB系統中選用的物理三基色在色度圖的舌形曲線上。
顏色匹配函數。一系列關于1931和1964標準觀測的顏色匹配函數被定義了。CIE顏色匹配函數的一納米表格給出了7個標準的圖。但是根據 “那些大量的用來定義顏色匹配函數的數字圖形是不必像實驗得到顏色匹配數據那樣具有驗證，基于這個數字圖形的表格上的值有一個相比較的精密度的。視覺色彩匹配和這里的精密度是有很大距離的。”但是有了這個精密度和計算機，還有色度表上的坐標，我們可以直接用色度匹配函數來計算出顏色，而不必像以前一樣用表格來計算了。    
1931顏色匹配函數的圖形就在下面：

CIE1931色度空間目前也被很多行業應用，其實目前在工業顏色檢測行業還有一套顏色空間可以檢測所有產品所以一般功能比較完善的色差儀都會帶有多種顏色空間供使用客戶選擇。