顏色是人眼對(duì)可見光的一種視覺感知的響應(yīng)，要想對(duì)顏色進(jìn)行定量和度量非常的復(fù)雜。因此，為了統(tǒng)一顏色測(cè)量的結(jié)果，國(guó)際照明委員會(huì)CIE規(guī)定了一套顏色測(cè)量原理、數(shù)據(jù)和計(jì)算方法，稱為CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)，顏色測(cè)量?jī)x器便是依據(jù)這一系統(tǒng)研發(fā)出來(lái)的。本文對(duì)顏色測(cè)量的方法和顏色測(cè)量的儀器做了簡(jiǎn)要的介紹，對(duì)顏色測(cè)量知識(shí)感興趣的朋友不妨了解一下！

怎么理解顏色？

顏色是人眼對(duì)可見光的視覺感知響應(yīng)，通常認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)范圍在380nm～780nm之間，不同波長(zhǎng)的可見光輻射會(huì)帶給人眼不同的視覺感受。人眼之所以能夠看到自然界中的物體呈現(xiàn)出不同的顏色外貌，主要原因是物體對(duì)光具有選擇性吸收和反射的結(jié)果，當(dāng)采用不同光源照射同一物體時(shí)，由于光源的光譜能量分布不同會(huì)導(dǎo)致物體呈現(xiàn)出不同的顏色。

在顏色科學(xué)和顏色測(cè)量領(lǐng)域，顏色可用顏色三要素來(lái)描述，即色調(diào)、明度和飽和度。色調(diào)又稱色相，是不同顏色的相貌稱謂，是顏色的首要特征，有了它就可以準(zhǔn)確的區(qū)別紅、黃、藍(lán)、綠等各種顏色。明度又稱亮度，反映的是人眼對(duì)于光源和物體表面明暗程度的感覺，主要由光線的強(qiáng)弱決定，同一色調(diào)中的淺藍(lán)、天空藍(lán)、深海藍(lán)就是明度變化的效果。飽和度又稱彩度、純度，主要取決于這一色調(diào)發(fā)射光的單一程度，其反映了顏色純度的強(qiáng)弱，純度越高，顏色感覺越明確、鮮艷，純度越低，顏色感覺則越含糊、渾濁。當(dāng)我們從科學(xué)的角度描述一種顏色時(shí)，這三種屬性需同時(shí)出現(xiàn)，不能分離。

顏色測(cè)量的方法：

目前，顏色的測(cè)量方法主要有目視法、光電積分法和分光光度法三種。

1.目視法

目視法是一種最傳統(tǒng)的顏色測(cè)量方法。由觀察者在特定的照明條件下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行目測(cè)鑒別，與CIE標(biāo)準(zhǔn)色度圖比較，得出顏色參數(shù)。人眼不能準(zhǔn)確識(shí)別微細(xì)的色彩差異，主觀性性大，常判斷失誤，而且工作效率低，目視法在工業(yè)測(cè)色中的應(yīng)用已越來(lái)越少。

2.光電積分法

光電積分法是20世紀(jì)60年代儀器測(cè)色中常用的方法。光電積分法不是測(cè)量各個(gè)波長(zhǎng)的色刺激值，而是在整個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)，對(duì)被測(cè)顏色光能量進(jìn)行一次性積分測(cè)量，得到三刺激值，再計(jì)算出樣品的色品坐標(biāo)等參數(shù)。通常用濾光片覆蓋在探測(cè)器上，把探測(cè)器的相對(duì)光譜靈敏度修正成CIE推薦的光譜三刺激值。濾光片需滿足盧瑟條件，以精確匹配光探測(cè)器。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于有色玻璃的品種有限，儀器不可能完全符合盧瑟條件，只能近似符合。

3.分光光度法

分光測(cè)色法是按CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明和觀察條件下，通過測(cè)量顏色反射（透射）光譜，計(jì)算出顏色三刺激值”，進(jìn)而得出各種顏色參數(shù)。

根據(jù)光譜信號(hào)采集方式的不同，分光光度法可分為光譜掃描法和光電攝譜法]。光譜掃描法是單通道測(cè)色方法，它按一定波長(zhǎng)間隔，采用機(jī)械掃描結(jié)構(gòu)，逐個(gè)波長(zhǎng)采集光譜信號(hào)，優(yōu)點(diǎn)是精度較高，缺點(diǎn)是光路和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)量速度慢，且波長(zhǎng)重復(fù)性差，對(duì)光源的穩(wěn)定性要求高，受光源的不穩(wěn)定性等因素影響顯著，不適合在線測(cè)量。光電攝譜法是通過多通道光電探測(cè)器獲取整個(gè)空間光譜能量的分布信息，得出全波段光譜數(shù)據(jù)。與前者相比有所改進(jìn)，如：測(cè)量時(shí)間短，信噪比高，對(duì)光源穩(wěn)定性要求低，不必使用機(jī)械掃描就能獲取全譜數(shù)據(jù)，適用于瞬態(tài)測(cè)量。

以上三種方法中，分光光度法已經(jīng)成為精確顏色測(cè)量的主要方法。

顏色測(cè)量的儀器：

顏色測(cè)量可以用三種不同的方法：目視法、光電積分法（三刺激值法）和分光光度法。與此相應(yīng)，色度儀器可分為三種：目視色度計(jì)，光電色度計(jì)和分光光度計(jì)。

1.目視色度計(jì)

目視測(cè)色方法是用目視比較產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)顏色的差別，實(shí)際操作時(shí)應(yīng)該在規(guī)定的CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體下進(jìn)行，一般可采用A光源（色溫2856K）、D65或“北窗光”照明。目視色度計(jì)可用目視的方法將試驗(yàn)色與一種可調(diào)節(jié)的顏色進(jìn)行匹配。視場(chǎng)包括一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)色占據(jù)的面積和比較色占據(jù)的面積，觀察者調(diào)節(jié)比較視場(chǎng)的顏色，直至試驗(yàn)面積和比較面積相匹配為止。

目視法的測(cè)量結(jié)果包含人為因素，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且精度不高，現(xiàn)在已很少使用。

典型的目視色度計(jì)有：賴特色度計(jì)、斯太爾斯三色色度計(jì)、唐納森六原色色度計(jì)、麥克亞當(dāng)雙目色度計(jì)和伯納姆色度計(jì)。

2.光電色度計(jì)

光電積分法是通過把探測(cè)器的光譜響應(yīng)匹配成所要求的CIE（國(guó)際照明委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值曲線，或某一特定的光譜響應(yīng)曲線，來(lái)對(duì)被測(cè)量的光譜功率進(jìn)行積分測(cè)量。

光電色度計(jì)的響應(yīng)很象人眼的視覺系統(tǒng)，通過直接測(cè)得的與顏色的三刺激值成比例的儀器響應(yīng)數(shù)值，直接換算出試驗(yàn)色的CIE三刺激值。有兩種主要的方法用來(lái)修正物理探測(cè)器，如光電池或光電倍增管的光譜響應(yīng)，使它們的光譜響應(yīng)大小正比于顏色的三刺激值。一種方法是使用一個(gè)帶有光譜樣板的雙單色儀；另一種是使用濾色片，如日本日本的CR-200/CR-210/CR-221/CR-231系列色度計(jì)。樣板色度計(jì)所提供的標(biāo)準(zhǔn)光譜三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）比大多數(shù)濾色片濾色計(jì)所提供的要精確，但是，樣板色度即通常比濾色片色度計(jì)要復(fù)雜的多。

光電色度計(jì)測(cè)量速度快，但測(cè)量精度沒有分光光度計(jì)高。

3.分光光度計(jì)

分光測(cè)色儀器是顏色測(cè)量最基本的儀器。這類儀器不是直接測(cè)量顏色的三刺激值本身，而是測(cè)量物體的光譜反射或光譜透射特性，也就是測(cè)量物體的光譜輻亮度因數(shù)或光譜透射比。再選用CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者，通過積分計(jì)算求得顏色的三刺激值。

這是一種精確測(cè)量顏色的色度儀器，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前已制成自動(dòng)化、智能化的分光測(cè)色儀。