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土壤颜色是土壤的第一性重要形态特征，根据土壤颜色的变化可以判断土壤的变异，还可以划分土壤的层次。另外，土壤颜色也是土壤分类和命名不可缺少的依据之一，世界上很多主要土类是以土壤颜色命名的，如黑土、紫色土等。因此，准确的测定土壤的颜色就显得十分的重要。本文介绍了高精度便携式色差仪在土壤颜色测定中的应用。

土壤颜色测定的重要性：

土壤颜色是土壤的第一性重要形态特征，不同的土壤类型具有不同的颜色，同一剖面的不同层次颜色也有差别，这是我们在野外观察时最直接的感受。当光线照射到土壤表面时，一部分被土壤表面吸收，并且主要转化为热，其余的光则被反射出来。即，有的色光被土表吸收得多一些，有的则被吸收的少些；有的色光反射的多些，有的色光则反射的少些，这些反射出来的色光混合起来，就是土壤表面的所呈现出来的颜色。如紫色土的紫色就是由于它在日光下反射紫色范围的光波，而将其他色光都吸收掉了；富含有机质的黑土，可近似认为不反光物体，各种彩色光基本都被吸收掉了，因而在光线的照射下表现为灰黑色或黑色；相反，白色的土层能将所有彩色光基本都反射出来，在阳光下就呈现出白色或近似白色。因此我们看到的土壤颜色都是它所不吸收或吸收较少的色光。

根据土壤颜色的变化可以判断土壤的变异。当我们观察土壤剖面形态时，剖面中土壤颜色具有重要的诊断意义，它反映了土壤物质内在性质的变化。因此他不但是划分土壤层次，而且也是对比土壤，判断和研究其成土条件（现代的或古地理的）、成土过程、肥力特征及其演变的重要依据。土壤颜色也是土壤分类和命名不可缺少的依据之一，世界上很多主要土类是以土壤颜色命名的，如黑土、紫色土、砖红壤、褐土、棕壤等。土壤颜色往往不是纯粹的、鲜明的，因而在确定土壤颜色时往往有一定的困难，不同的观察者由于各种因素（主观的、客观的），可能会产生很大的误差。因此，为了客观准确的测定土壤的颜色，就可以使用专业的颜色测量仪器。

高精度便携式色差仪在土壤颜色测定中的应用：

最初，土壤颜色的确定是依靠目力描述法来确定，至今仍然在土壤调查工作中广泛采用。由于不同的工作者在描述土壤时使用了大量不统一、不标准、任意的和非颜色术语的形容词，如对棕色和褐色的概念常常是混淆不清的，对棕色调中的棕、暗棕、黑棕、淡棕、黄棕、灰棕等不同色调单位，不同的人有着不同的概念和理解，在工作中极易产生错误。还有的甚至用某些实物颜色的概念来描述土壤颜色，如砖红色，桔黄色，咖啡色，赭色等，更不严格。因此这种方法，具有很大的主观性、任意性，易于被误读。特别是对土壤颜色的微小差别难以找到恰当的形容词准确地加以区分、描述和记载。因此，为了更加客观且定量的对土壤的颜色进行描述，就可以使用色差仪。

色差仪在检测土壤的颜色时，模拟的是人眼看色的过程。人眼有红、绿、蓝三个基本颜色的色觉，制造光电测色仪时采用能感觉红、绿、蓝三种颜色的受光器，将各自所感光的光电流加以放大处理，得出各色的刺激量，从而获得这一颜色信号。色差仪对样板测量可得出x、y和Y，即色度坐标和亮度因数。通过色度图可以知道所测色在色度图所处的位置。为了使颜色空间更符合视觉观察的颜色差异，通过一系列转换将x、y、Y变成a*、b*、L*值，其中a*值的大小代表红绿相（正值为红），b*值代表黄蓝相（正值为黄），L*值代表亮度，即黑白相（0为黑，100为白）。这样每个颜色都表现出一组相应的a*、b*L*值，两个不同的颜色表现出不同的a*、b*、L*值，这样就可得到Δa、Δb、ΔL，通过色度之间的差距和明度上的差距可以计算出两者之间的总色差，以ΔE表。其中，△L、△a、△b通常被用来表示标样点和试样点的明度、横向色彩度及纵向色彩度的差异，在色环系中代表了试样点和标样点的矢量距离。通过△L、△a、△b，根据公式可以得出总容差△E，代表试样点和标样点的色彩偏移程度，△E数值越大，说明色差越大。

将色差仪用于土壤颜色的检测，就是将原本抽象的色彩信息数字化，颜色的数字化是指用色度值数据（L*a*b、XYZ）对颜色进行标识，是颜色远程传递的前提。颜色的智能化是指利用电子信息技术进行颜色识别和颜色数据传递，使颜色沟通更加便捷、精准。可见，颜色的数字化智能化应用，打破了传统的交互方式，使快速反应成为可能，采用色差仪代替传统土壤颜色的测定将是大势所趋。