顏色可以分為彩色和非彩色兩大類，對于彩色物體來說，顏色可以用色相、明度和飽和度來表示。為了對顏色進(jìn)行定量的測量與描述，色度學(xué)提出了多種顏色測量的方法，目前常用的就有目視法、分光光度法和光電積分法。不過，這些測量方法需要在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)條件下，才能對顏色進(jìn)行準(zhǔn)確的評定。本文對顏色測量的方法及顏色測量的標(biāo)準(zhǔn)條件進(jìn)行了介紹。

顏色的基本屬性：

因發(fā)光體發(fā)出的光而引起人們色覺的顏色稱為光源色。光源色的顏色完全取決于光的波長成分。當(dāng)發(fā)光體發(fā)出的是單色光，那么其光源色稱為光譜色，它將完全取決于單色光的波長。當(dāng)發(fā)光體發(fā)出的是復(fù)色光，那么其光源色將取決于它的光譜能量分布。非發(fā)光體（即一般物體）的顏色稱為物體表面色，可以簡稱為物體色或表面色。它是物體在光源照射下引起的色覺。物體色既與入射光的光譜能量分布有關(guān)，又取決于物體自身的光譜特性。

顏色可以分為非彩色和彩色兩大類。非彩色是指白色、黑色和各種深淺不同的灰色。對于光來說，非彩色的黑白變化相對于白光的亮度變化。白色、黑，色和灰色物體對光譜各波長的反射沒有選擇性，它們是中性色。非彩色只有明度的區(qū)別，而沒有色調(diào)和飽和度這兩種特性。彩色是白黑系列以外的各種顏色。彩色有三種基本特性：明度、色調(diào)、飽和度。明度是人眼感受到的物體的明暗程度，它與人眼的視覺特性有關(guān)，也與物體本身的特性如反射比、投射比有關(guān)。光源色的明度反映的是光的強(qiáng)弱。色調(diào)是彩色相互區(qū)分的特性，往往以“主波長”來表示色調(diào)。色調(diào)是顏色最重要的特性。飽和度是彩色的純潔性，可見光譜的各種單色光是最飽和的彩色，光譜色摻入白色成分越多越不飽和，物體色的飽和程度取決于物體表面反射光譜輻射的選擇性程度。用一個三維空間的棗形立體結(jié)構(gòu)可以把顏色的三種基本特性一明度、色調(diào)與飽和度全部表示出來，稱為顏色立體。

為了便于理解顏色三特征的相互關(guān)系，可用三維空間的立體來表示色相、明度和飽和度。如下圖所示，垂直軸表示黑、白系列明度的變化，上端是白色，下端是黑色，中間是過渡的各種灰色。色相用水平面的圓圈表示。圓圈上的各點(diǎn)代表可見光譜中各種不同的色相（紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)和紫），圓形中心是灰色，其明度和圓圈上的各種色相的明度相同。從圓心向外顏色的飽和度逐漸增加。在圓圈上的各種顏色飽和度最大，由圓圈向上（白）或向下（黑）的方向變化時，顏色的飽和度也降低。在顏色立體的同一水平面上顏色的色相和飽和度的改變，不影響顏色的明度。

顏色測量的方法：

顏色測量可以使用三種不同的方法，即目視法、分光光度法和光電積分法。

目視法是一種古老的、但同時也是色度測量的最基本的方法，它用目視比較色樣對中被測色樣與標(biāo)準(zhǔn)色樣之間顏色的差別。實(shí)際操作時，應(yīng)該在規(guī)定的CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體下進(jìn)行，一般可采用標(biāo)準(zhǔn)A光源、模擬D65照明體。進(jìn)行目視比較測量時，應(yīng)具有一定的亮度水平，使人眼的錐體細(xì)胞處于工作狀態(tài)，同時也應(yīng)按照CIE的規(guī)定選擇合適的視場范圍。觀測者感覺到的顏色表現(xiàn)即顏色的外貌在很大程度上受制于觀測者的主觀心理因素，往往因人而異，故目前已很少人采用。目前主要有兩種測色儀器：光電積分測色儀器，分光光度測色儀器。

分光光度法測量顏色主要是測量物體反射的光譜功率分布，然后再由這些光譜測量數(shù)據(jù)通過計(jì)算的方法求得物體在標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值。這是一種精確的測量方法，但是成本高，過程相對復(fù)雜，而且速度較慢。

光電積分法是通過把探測器的光譜響應(yīng)匹配成所要求的CIE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，由此對被測量的光譜功率進(jìn)行積分測量。該方法的測量速度快，而且也具有相當(dāng)?shù)臏y量精度（取決于探測器光譜靈敏度滿足盧瑟條件的程度），可滿足大多數(shù)場合下的色貌測量要求。利用特定光譜靈敏度的光電積分元件直接測量光源色或物體色（兩者統(tǒng)稱為色源）的三刺激值或色度坐標(biāo)的儀器。

顏色測量的標(biāo)準(zhǔn)條件：

1.標(biāo)準(zhǔn)光源

物體的顏色與照明光源有著密切的關(guān)系，同一物體在不同光源的照明下會呈現(xiàn)不同的顏色，這一因素給顏色測量的可重現(xiàn)性帶來了不便，也影響了顏色信息的交流。為了統(tǒng)一顏色的評價標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)行色度計(jì)算，CIE對于物體顏色的測量和計(jì)算推薦了幾種標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源，其中包括標(biāo)準(zhǔn)照明體A、B、C和D55、D65、D75等多種照明體D，以及標(biāo)準(zhǔn)光源A、B、和C。這樣，對顏色的評價可以在CIE規(guī)定的照明體和光源下進(jìn)行，具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體是指特定的光譜能量分布，是規(guī)定的光源顏色標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)照明體不一定必須由一個光源直接提供，也并不一定用某一光源來實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體的要求，還規(guī)定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)光源，以具體實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的光譜能量分布。

2.標(biāo)準(zhǔn)照明和觀測條件

由于物體本身表面特性的不同，會使得照明和觀測條件在很大程度上影響了顏色色度的測量結(jié)果。因此需要規(guī)定顏色色度測量的標(biāo)準(zhǔn)照明和觀測條件，以使得色度測量值具有規(guī)范性、統(tǒng)一性和可比性。根據(jù)1971年的CIE推薦，在我國國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了4種標(biāo)準(zhǔn)照明與觀測條件，具體介紹如下：

1.45°/垂直，符號：45/0

當(dāng)樣品被一束或者多束光照明的時候，樣品表面法線與照明光束軸線成（45±2）°；樣品表面法線和觀測方向之間的夾角不能超過10°。照明光線與它相對應(yīng)的軸線間的夾角不能超過8°；觀測光束也符合對應(yīng)的限制。

2.垂直/45°，符號：0/45

當(dāng)光束照明樣品時，樣品表面的法線和光束的有效軸線之間所夾的角不應(yīng)當(dāng)超過10°；觀測需要在與樣品表面法線成（45±2）°的方向進(jìn)行。光軸與照明光束光線之間所形成的夾角不能超過8°；同樣，觀測光束也需要符合相對應(yīng)的限制。

3.漫射/垂直，符號：0/d

當(dāng)樣品被一束光照明時，樣品法線與光束的軸線之間的夾角不應(yīng)當(dāng)超過10°。其軸線與照明光束光線之間的夾角不得超過5°，積分球的大小可以任意選擇，但積分球內(nèi)部反射整個球面面積的10%必須大于球的開口部分面積。

4.垂直/漫射，符號：d/0

當(dāng)樣品通過積分球的漫射照明時；觀測方向應(yīng)該為樣品的法線方向。樣品法線與觀測光束的軸線之間的夾角不應(yīng)超過10°。同樣的道理，積分球的大小可以隨意選擇，但是積分球內(nèi)部反射整個球總面積的10%也必須大于它的球的開口部分的總面積。它的光軸與觀測光束的光線之間的夾角不得超過5°。