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颜色是人眼对可见光的一种视觉感知的响应，要想对颜色进行定量和度量非常的复杂。因此，为了统一颜色测量的结果，国际照明委员会CIE规定了一套颜色测量原理、数据和计算方法，称为CIE标准色度学系统，颜色测量仪器便是依据这一系统研发出来的。本文对颜色测量的方法和颜色测量的仪器做了简要的介绍，对颜色测量知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

怎么理解颜色？

颜色是人眼对可见光的视觉感知响应，通常认为可见光的波长范围在380nm～780nm之间，不同波长的可见光辐射会带给人眼不同的视觉感受。人眼之所以能够看到自然界中的物体呈现出不同的颜色外貌，主要原因是物体对光具有选择性吸收和反射的结果，当采用不同光源照射同一物体时，由于光源的光谱能量分布不同会导致物体呈现出不同的颜色。

在颜色科学和颜色测量领域，颜色可用颜色三要素来描述，即色调、明度和饱和度。色调又称色相，是不同颜色的相貌称谓，是颜色的首要特征，有了它就可以准确的区别红、黄、蓝、绿等各种颜色。明度又称亮度，反映的是人眼对于光源和物体表面明暗程度的感觉，主要由光线的强弱决定，同一色调中的浅蓝、天空蓝、深海蓝就是明度变化的效果。饱和度又称彩度、纯度，主要取决于这一色调发射光的单一程度，其反映了颜色纯度的强弱，纯度越高，颜色感觉越明确、鲜艳，纯度越低，颜色感觉则越含糊、浑浊。当我们从科学的角度描述一种颜色时，这三种属性需同时出现，不能分离。

颜色测量的方法：

目前，颜色的测量方法主要有目视法、光电积分法和分光光度法三种。

1.目视法

目视法是一种最传统的颜色测量方法。由观察者在特定的照明条件下对产品进行目测鉴别，与CIE标准色度图比较，得出颜色参数。人眼不能准确识别微细的色彩差异，主观性性大，常判断失误，而且工作效率低，目视法在工业测色中的应用已越来越少。

2.光电积分法

光电积分法是20世纪60年代仪器测色中常用的方法。光电积分法不是测量各个波长的色刺激值，而是在整个测量波长区间内，对被测颜色光能量进行一次性积分测量，得到三刺激值，再计算出样品的色品坐标等参数。通常用滤光片覆盖在探测器上，把探测器的相对光谱灵敏度修正成CIE推荐的光谱三刺激值。滤光片需满足卢瑟条件，以精确匹配光探测器。但在实际应用中，由于有色玻璃的品种有限，仪器不可能完全符合卢瑟条件，只能近似符合。

3.分光光度法

分光测色法是按CIE推荐的标准照明和观察条件下，通过测量颜色反射（透射）光谱，计算出颜色三刺激值”，进而得出各种颜色参数。

根据光谱信号采集方式的不同，分光光度法可分为光谱扫描法和光电摄谱法]。光谱扫描法是单通道测色方法，它按一定波长间隔，采用机械扫描结构，逐个波长采集光谱信号，优点是精度较高，缺点是光路和结构复杂，测量速度慢，且波长重复性差，对光源的稳定性要求高，受光源的不稳定性等因素影响显著，不适合在线测量。光电摄谱法是通过多通道光电探测器获取整个空间光谱能量的分布信息，得出全波段光谱数据。与前者相比有所改进，如：测量时间短，信噪比高，对光源稳定性要求低，不必使用机械扫描就能获取全谱数据，适用于瞬态测量。

以上三种方法中，分光光度法已经成为精确颜色测量的主要方法。

颜色测量的仪器：

颜色测量可以用三种不同的方法：目视法、光电积分法（三刺激值法）和分光光度法。与此相应，色度仪器可分为三种：目视色度计，光电色度计和分光光度计。

1.目视色度计

目视测色方法是用目视比较产品与标准颜色的差别，实际操作时应该在规定的CIE标准照明体下进行，一般可采用A光源（色温2856K）、D65或“北窗光”照明。目视色度计可用目视的方法将试验色与一种可调节的颜色进行匹配。视场包括一个或几个试验色占据的面积和比较色占据的面积，观察者调节比较视场的颜色，直至试验面积和比较面积相匹配为止。

目视法的测量结果包含人为因素，结构比较复杂，且精度不高，现在已很少使用。

典型的目视色度计有：赖特色度计、斯太尔斯三色色度计、唐纳森六原色色度计、麦克亚当双目色度计和伯纳姆色度计。

2.光电色度计

光电积分法是通过把探测器的光谱响应匹配成所要求的CIE（国际照明委员会）标准色度观察者光谱三刺激值曲线，或某一特定的光谱响应曲线，来对被测量的光谱功率进行积分测量。

光电色度计的响应很象人眼的视觉系统，通过直接测得的与颜色的三刺激值成比例的仪器响应数值，直接换算出试验色的CIE三刺激值。有两种主要的方法用来修正物理探测器，如光电池或光电倍增管的光谱响应，使它们的光谱响应大小正比于颜色的三刺激值。一种方法是使用一个带有光谱样板的双单色仪；另一种是使用滤色片，如日本日本的CR-200/CR-210/CR-221/CR-231系列色度计。样板色度计所提供的标准光谱三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）比大多数滤色片滤色计所提供的要精确，但是，样板色度即通常比滤色片色度计要复杂的多。

光电色度计测量速度快，但测量精度没有分光光度计高。

3.分光光度计

分光测色仪器是颜色测量最基本的仪器。这类仪器不是直接测量颜色的三刺激值本身，而是测量物体的光谱反射或光谱透射特性，也就是测量物体的光谱辐亮度因数或光谱透射比。再选用CIE推荐的标准照明体和标准观察者，通过积分计算求得颜色的三刺激值。

这是一种精确测量颜色的色度仪器，而且随着科学技术的发展，目前已制成自动化、智能化的分光测色仪。