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颜色测量就是通过专业的颜色测量仪器色差计或分光光度计，在特定的色度空间下，测量样品的三刺激值，从而得到样品的颜色数值。本文对颜色测量的原理及颜色测量常用色度空间的类型做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

颜色测量的原理：

标准的颜色测量方法是采用光谱光度测色仪，通过测量样品的三刺激值，从而得到样品的颜色。目前，基于各种原理的颜色识别传感器有两种基本类型：其一是RGB（红绿蓝）颜色传感器，检测的是三刺激值；其二是色差传感器，检测被测物体与标准颜色的色差。

1.RGB颜色传感器测量原理

RGB颜色传感器对相似颜色和色调的检测可靠性较高。它的测量原理示意图如下图所示。

在三个光电二极管上贴上三基色滤色片，三种光通过同一透镜发射后被目标物体反射，根据测出的数据求出颜色的成分。由于这种颜色检测法是通过测量构成物体颜色的三基色实现颜色检测的，所以精密度极高，能准确区别极其相似的颜色，甚至相同颜色的不同色调。RGB颜色传感器有两种测量模式：一种是分析红、绿、蓝光的比例。因为检测距离无论怎样变化，只能引起光强的变化，而三种颜色光的比例不会变，因此，即使在目标有机械振动的场合也可以检测；第一种模式是利用红绿蓝三基色的反射光强度实现检测目的，利用这种模式可实现微小颜色判别的检测，但传感器会受目标机械位置的影响。无论应用哪种模式，大多数RGB颜色传感器都有导向功能，使其非常容易设置。这种传感器大多数都有内建的某种形式的图表和阀值，利用它可确定操作特性，利用全色色敏器件及相关分析手段可以较精确地测定颜色，一般来说，它至少需要三个光电二极管以及三个相应的滤光器，以获得颜色的三刺激值，因此结构和电路都比较复杂。

2.色差传感器测色原理

在一些实际应用中（如分拣、质量监控等行业），并不需要确切了解被测物的具体颜色，而只需要对两个物体的色差进行识别与判断，区别出从一种颜色到另一种颜色的变化。例如，对家用电器、汽车外壳的色彩管理，对纸浆、油漆、彩色钢板等色彩进行读取和控制，只要检测出两种颜色存在一定的色差，就能将它们区分开来。色差传感器已发展出硅双结、光纤、有机材料等多种，由于其价格便宜，动态响应效果好，能实现在线实时测量，所以除染色等特殊行业外，工业上一般都采用色差传感器。

色差传感器有三种主要类型：

（1）硅双结型颜色传感器短路电流比与光强无关，几乎只与入射光波长相关。但色敏器件的输出电流很小，很容易受外界的干扰，因此需要对放大电路进行屏蔽。

（2）液晶颜色传感器是利用红外玻璃滤色片滤掉入射光中的红外成分，改变液晶两端的电压，可以改变液晶层中的非常光折射率ne，从而改变光强I（λ）。光电二极管检测到光强与存储在计算机中的颜色数据进行比较，就可知所测物体的颜色。

（3）光纤颜色传感器利用光纤束解决了普遍存在的光能量和光源散热问题，结构小而紧凑，便于安装，可实现在线检测，传感头高度密封，适于恶劣条件，具有可靠的抗干扰措施。

颜色测量常用色度空间：

1.CIEXYZ颜色空间

1931CIE-XYZ系统，是在RGB系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将RGB中的色度坐标r，g，b变换为正值。由X、Y、Z在所形成的三角形将整个光谱色轨迹包含在内，如下图所示，因此整个光谱色变成了以XYZ三角形作为色域的域内色。

选择三个理想的原色X、Y、Z，X代表红原色，Y代表绿原色，Z代表蓝原X色，这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。它们的色度坐标分别为：

2.CIELab颜色空间

CIE的最终目标是开发一个作为颜色信息交流标准的可重复系统，为颜料、油墨、染料及其它色料生产厂商使用。这些标准最重要的功能是提供颜色匹配的通用框架。标准观察者和XYZ颜色空间是此框架的基础，但是，XYZ空间的不平衡性使得这些标准难于清楚的定位。

因此，CIE开发出更均匀的颜色标准CIELab和CIELuv。在这两种模型中，CIELab正使用最为广泛，Lab颜色空间良好的平衡结构是基于一种颜色不能同时既是绿又是红、也不能同时既是蓝又是黄这个理论而建立的。所以单个的值可用于描述红色绿色以及黄色蓝色特征。当一种颜色用CIELab表示时，L表示明度，a表示红/绿值（+a表示红色，-a表示绿色），b表示黄/蓝值（+b表示黄色，-b表示蓝色）。