對(duì)于顏色的描述，人們大多以一些抽象的詞匯來(lái)描述，比如紅色、藍(lán)色、黃色等，這些詞匯不能對(duì)顏色進(jìn)行準(zhǔn)確的表達(dá)，只能是一個(gè)抽象的描述，因此為了對(duì)顏色有一個(gè)客觀的表達(dá)，就可以使用色差儀等儀器來(lái)進(jìn)行色度測(cè)量。本文對(duì)色度測(cè)量的原理及方法做了介紹。

色度測(cè)量的方法：

色度測(cè)量的方法有很多種，主要就可以分為人眼測(cè)色以及儀器測(cè)量?jī)纱箢?lèi)。我們知道顏色是人們對(duì)物體表面色彩的一個(gè)主觀的評(píng)價(jià)，不同的觀察者即使在相同的條件下進(jìn)行的色度測(cè)量結(jié)果可能都會(huì)存在區(qū)別，它涉及到觀察者的視覺(jué)生理、視覺(jué)心理以及照明條件、觀察條件等許多問(wèn)題。因此，色度學(xué)的定標(biāo)需要建立在一定的標(biāo)準(zhǔn)紙上，為此國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）在1931年規(guī)定了一套標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，稱(chēng)為CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。各種色差儀、分光測(cè)色儀就可以按照CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)對(duì)物體表面顏色進(jìn)行色度測(cè)量。

色度測(cè)量的原理：

自然界中的所有顏色分黑白和彩色兩個(gè)系列，黑灰白以外的所有顏色均為彩色系列，如紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等，其波長(zhǎng)范圍在380-780μm。彩色有三個(gè)特性，即明度（也稱(chēng)亮度純度）、色調(diào)（也稱(chēng)主波長(zhǎng)或補(bǔ)色主波長(zhǎng)），色純度（也稱(chēng)飽和度）。

為了定量表示顏色，采用三刺激值是一種可行的方法，為了測(cè)得物體顏色的三刺激值，首先要研究人眼的顏色視覺(jué)特性，測(cè)出光譜的三刺激值。實(shí)驗(yàn)證明，不同觀察者的視覺(jué)特性多少是有差別的，但是具有正常顏色視覺(jué)的人，此差異是不大的，故有可能根據(jù)一些觀察者進(jìn)行的顏色匹配實(shí)驗(yàn)，將他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以平均，確定一組匹配等能光譜色所需的三原色數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)稱(chēng)為“標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”，以此來(lái)代表人眼的平均顏色視覺(jué)特性。當(dāng)時(shí)，不少科學(xué)工作者進(jìn)行這類(lèi)實(shí)驗(yàn)，但是由于選用的三原色不同及確定三刺激值的單位的方法不一致，而使數(shù)據(jù)無(wú)法統(tǒng)一。1931年在美國(guó)劍橋舉行的CIE第8次會(huì)議上，統(tǒng)一了上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和色度坐標(biāo)系統(tǒng)，并規(guī)定了三種標(biāo)準(zhǔn)光源（A，B，C），對(duì)側(cè)臉?lè)瓷涿娴恼彰饔^測(cè)條件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，從而建立起CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。

1931年CIE指定在色度測(cè)量中使用的三種標(biāo)準(zhǔn)（照明）光源，A為工作在色溫2856K的鎢絲燈，B為中午的太陽(yáng)光，C為全日平均太陽(yáng)光。在說(shuō)明某一樣品的顏色時(shí)，要指出三種基本顏色（原色）的相對(duì)含量，也就是說(shuō)把這三種顏色加在一起時(shí)，剛好與三種標(biāo)準(zhǔn)光源之一照明下樣品的顏色一樣。

在CIE系統(tǒng)中，三個(gè)基本顏色被稱(chēng)為“基礎(chǔ)激勵(lì)”，而一個(gè)顏色使用它的三色刺激值（又稱(chēng)三刺激值）表示。三個(gè)基礎(chǔ)激勵(lì)X，Y，Z相應(yīng)于紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B），這三者卻不是真正的顏色。他們只不過(guò)是說(shuō)，任何顏色可以用x數(shù)量的X，y數(shù)量的Y，z數(shù)量的Z混合起來(lái)加以說(shuō)明。例如560μm的純光譜色，在單位輻射通量時(shí)，看起來(lái)等價(jià)于X=0.595，Y=0.995，Z=0.0039組合而成的混合色，這里X，Y，Z是三色激勵(lì)值。理論上來(lái)講，每一種顏色都對(duì)應(yīng)著一個(gè)三刺激值，通過(guò)測(cè)量三刺激值就可以定量表示顏色。

色度測(cè)量的基本儀器：

目前，市面上色差檢測(cè)儀器主要分為兩種。第一種是光電色度計(jì)（色差計(jì)）。光電色度計(jì)在原理上類(lèi)似于密度計(jì)，其外觀、操作方法及價(jià)格也跟密度計(jì)相近。光電色度處在接顯示三刺激值xyz，大多數(shù)還把三刺激值轉(zhuǎn)換成為勻色空間標(biāo)度，例如轉(zhuǎn)換成為CIELAB標(biāo)度，但一般只有一兩種照明光源，所以用光電色度計(jì)測(cè)得的色彩并不總是表現(xiàn)視覺(jué)色彩。色度計(jì)可以看成是一個(gè)反射率計(jì)，或一個(gè)不帶對(duì)數(shù)變換器但帶有一套專(zhuān)門(mén)濾色片的密度計(jì)。當(dāng)然，這是一種能完成色度測(cè)量的方法。附加一套濾色片的目的是根據(jù)CIE光譜三刺激值在色度計(jì)的每個(gè)通道中給光譜的各個(gè)波長(zhǎng)加權(quán)。但色度計(jì)不同于密度計(jì)，它涉及的主要是反射率問(wèn)題而不是一個(gè)對(duì)數(shù)問(wèn)題，但反射率很容易轉(zhuǎn)換成密度，反之也是可以的。色度計(jì)的光譜成分被認(rèn)為跟人的視覺(jué)靈敏度有良好的線性關(guān)系。但事實(shí)上這是不可能的（涉及盧瑟條件問(wèn)題），因此光電色度計(jì)在原理上存在誤差。

第二種方法就是利用分光光度計(jì)（分光測(cè)色儀）測(cè)量色彩。正像三濾色片光電色度計(jì)可看成一個(gè)專(zhuān)門(mén)的反射率測(cè)量?jī)x器一樣，分光光度計(jì)也可以這樣看，但它與光電色度計(jì)不同，分光光度計(jì)測(cè)量的是一個(gè)物體的整個(gè)可見(jiàn)反射光譜，分光光度計(jì)是在可見(jiàn)光譜域逐點(diǎn)測(cè)量，即在一些離散點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，通常每隔10nm或20nm測(cè)量一個(gè)點(diǎn)，在400-700nm的范圍內(nèi)測(cè)量16-31個(gè)點(diǎn)。有些分光光度計(jì)是連續(xù)地對(duì)光譜進(jìn)行測(cè)量，而三濾色片光電色度計(jì)只對(duì)三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，所以分光光度計(jì)能提供的信息要多得多。

分光光度計(jì)把色彩作為一種不受觀察者支配的物理現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)量。為了獲得三刺激值它可以對(duì)反射光譜進(jìn)行積分，可以把色彩作為視覺(jué)響應(yīng)加以解釋?zhuān)且环N靈活的色彩測(cè)量?jī)x器。因此，分光光度計(jì)色度測(cè)量范圍更加廣泛。