土壤顏色是土壤的第一性重要形態(tài)特征，根據(jù)土壤顏色的變化可以判斷土壤的變異，還可以劃分土壤的層次。另外，土壤顏色也是土壤分類和命名不可缺少的依據(jù)之一，世界上很多主要土類是以土壤顏色命名的，如黑土、紫色土等。因此，準(zhǔn)確的測(cè)定土壤的顏色就顯得十分的重要。本文介紹了高精度便攜式色差儀在土壤顏色測(cè)定中的應(yīng)用。

土壤顏色測(cè)定的重要性：

土壤顏色是土壤的第一性重要形態(tài)特征，不同的土壤類型具有不同的顏色，同一剖面的不同層次顏色也有差別，這是我們?cè)谝巴庥^察時(shí)最直接的感受。當(dāng)光線照射到土壤表面時(shí)，一部分被土壤表面吸收，并且主要轉(zhuǎn)化為熱，其余的光則被反射出來。即，有的色光被土表吸收得多一些，有的則被吸收的少些；有的色光反射的多些，有的色光則反射的少些，這些反射出來的色光混合起來，就是土壤表面的所呈現(xiàn)出來的顏色。如紫色土的紫色就是由于它在日光下反射紫色范圍的光波，而將其他色光都吸收掉了；富含有機(jī)質(zhì)的黑土，可近似認(rèn)為不反光物體，各種彩色光基本都被吸收掉了，因而在光線的照射下表現(xiàn)為灰黑色或黑色；相反，白色的土層能將所有彩色光基本都反射出來，在陽(yáng)光下就呈現(xiàn)出白色或近似白色。因此我們看到的土壤顏色都是它所不吸收或吸收較少的色光。

根據(jù)土壤顏色的變化可以判斷土壤的變異。當(dāng)我們觀察土壤剖面形態(tài)時(shí)，剖面中土壤顏色具有重要的診斷意義，它反映了土壤物質(zhì)內(nèi)在性質(zhì)的變化。因此他不但是劃分土壤層次，而且也是對(duì)比土壤，判斷和研究其成土條件（現(xiàn)代的或古地理的）、成土過程、肥力特征及其演變的重要依據(jù)。土壤顏色也是土壤分類和命名不可缺少的依據(jù)之一，世界上很多主要土類是以土壤顏色命名的，如黑土、紫色土、磚紅壤、褐土、棕壤等。土壤顏色往往不是純粹的、鮮明的，因而在確定土壤顏色時(shí)往往有一定的困難，不同的觀察者由于各種因素（主觀的、客觀的），可能會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。因此，為了客觀準(zhǔn)確的測(cè)定土壤的顏色，就可以使用專業(yè)的顏色測(cè)量?jī)x器。

高精度便攜式色差儀在土壤顏色測(cè)定中的應(yīng)用：

最初，土壤顏色的確定是依靠目力描述法來確定，至今仍然在土壤調(diào)查工作中廣泛采用。由于不同的工作者在描述土壤時(shí)使用了大量不統(tǒng)一、不標(biāo)準(zhǔn)、任意的和非顏色術(shù)語(yǔ)的形容詞，如對(duì)棕色和褐色的概念常常是混淆不清的，對(duì)棕色調(diào)中的棕、暗棕、黑棕、淡棕、黃棕、灰棕等不同色調(diào)單位，不同的人有著不同的概念和理解，在工作中極易產(chǎn)生錯(cuò)誤。還有的甚至用某些實(shí)物顏色的概念來描述土壤顏色，如磚紅色，桔黃色，咖啡色，赭色等，更不嚴(yán)格。因此這種方法，具有很大的主觀性、任意性，易于被誤讀。特別是對(duì)土壤顏色的微小差別難以找到恰當(dāng)?shù)男稳菰~準(zhǔn)確地加以區(qū)分、描述和記載。因此，為了更加客觀且定量的對(duì)土壤的顏色進(jìn)行描述，就可以使用色差儀。

色差儀在檢測(cè)土壤的顏色時(shí)，模擬的是人眼看色的過程。人眼有紅、綠、藍(lán)三個(gè)基本顏色的色覺，制造光電測(cè)色儀時(shí)采用能感覺紅、綠、藍(lán)三種顏色的受光器，將各自所感光的光電流加以放大處理，得出各色的刺激量，從而獲得這一顏色信號(hào)。色差儀對(duì)樣板測(cè)量可得出x、y和Y，即色度坐標(biāo)和亮度因數(shù)。通過色度圖可以知道所測(cè)色在色度圖所處的位置。為了使顏色空間更符合視覺觀察的顏色差異，通過一系列轉(zhuǎn)換將x、y、Y變成a*、b*、L*值，其中a*值的大小代表紅綠相（正值為紅），b*值代表黃藍(lán)相（正值為黃），L*值代表亮度，即黑白相（0為黑，100為白）。這樣每個(gè)顏色都表現(xiàn)出一組相應(yīng)的a*、b*L*值，兩個(gè)不同的顏色表現(xiàn)出不同的a*、b*、L*值，這樣就可得到Δa、Δb、ΔL，通過色度之間的差距和明度上的差距可以計(jì)算出兩者之間的總色差，以ΔE表。其中，△L、△a、△b通常被用來表示標(biāo)樣點(diǎn)和試樣點(diǎn)的明度、橫向色彩度及縱向色彩度的差異，在色環(huán)系中代表了試樣點(diǎn)和標(biāo)樣點(diǎn)的矢量距離。通過△L、△a、△b，根據(jù)公式可以得出總?cè)莶睢鱁，代表試樣點(diǎn)和標(biāo)樣點(diǎn)的色彩偏移程度，△E數(shù)值越大，說明色差越大。

將色差儀用于土壤顏色的檢測(cè)，就是將原本抽象的色彩信息數(shù)字化，顏色的數(shù)字化是指用色度值數(shù)據(jù)（L*a*b、XYZ）對(duì)顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)，是顏色遠(yuǎn)程傳遞的前提。顏色的智能化是指利用電子信息技術(shù)進(jìn)行顏色識(shí)別和顏色數(shù)據(jù)傳遞，使顏色溝通更加便捷、精準(zhǔn)?？梢姡伾臄?shù)字化智能化應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)的交互方式，使快速反應(yīng)成為可能，采用色差儀代替?zhèn)鹘y(tǒng)土壤顏色的測(cè)定將是大勢(shì)所趨。