為了用數(shù)值表示物體的色度值，首先要對物體的光譜反射因數(shù)進行測定，然后根據(jù)照明的光譜功率分布計算顏色的三刺激值，再由三刺激值轉(zhuǎn)換為色度坐標(biāo)。因此顏色的三刺激值和色度坐標(biāo)是表示一個物體顏色的基本屬性。本文對顏色測量的基本原理和顏色測量的儀器做了介紹，對此感興趣的朋友不妨了解一下！

顏色測量的基本原理：

顏色是白光照射到物體表面時，物體對可見光譜的選擇性吸收、散射以后反射或透射的那部分光照耀人眼而形成的顏色刺激。光是具有一定波長的電磁波，其波長范圍很廣，最短的為宇宙射線，其波長為：1014～1015m，最長的為交流電，其波長可達數(shù)千公里，通常只有380nm～780nm的電磁波才能引起人的色覺，這段波長稱為可見光譜。在可見光譜的范圍內(nèi)，不同波長的輻射引起人的不同顏色的感覺，紫色（380～450 nm）、藍(lán)色（450～480 nm）、綠色（480～550 rm）、黃色（550～ 600 nm）、紅色（640～780 nm）。人眼看到的顏色取決于不同波長的光譜反射因數(shù)。為了用數(shù)值表示物體的色度值，首先要對物體的光譜反射因數(shù)進行測定，然后根據(jù)照明的光譜功率分布計算顏色的三刺激值，再由三刺激值轉(zhuǎn)換為色度坐標(biāo)。因此顏色的三刺激值和色度坐標(biāo)是表示一個物體顏色的基本屬性。

1.顏色三刺激值的計算

顏色的三刺激值是表示顏色光色度特性的數(shù)值。任何一種顏色，包括可見光譜全部顏色，均可由三原色紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）相加混合出來，這其中紅、綠、藍(lán)分別稱三刺激，紅、綠、藍(lán)各自數(shù)量多少即稱三刺激值，寫為R+G+B。使用三刺激值可確切地標(biāo)明顏色特征。其計算公式為：

其中X10，Y10，Z10為1964補充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三刺激值；K10為與波長無關(guān)的常數(shù)；R（λ）為試樣的光譜反射比；S（λ）為光源的相對光譜能量分布；x10（λ），y10（λ），z10（λ）為標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的色匹配函數(shù)。

顏色的色品坐標(biāo)計算公式為：

2.兩種顏色色差的計算

1976年國際照明委員會確定了L*a*b*顏色空間，稱之為CIELAB系統(tǒng)，它適用于一切光源色或物體色的表示與計算，所有的顏色可用L*、a*、b*三個軸的坐標(biāo)來定義。L*為垂直軸，代表明度，其值從底部0（黑）到頂部100（白）。a*代表紅綠軸上顏色的飽和度，其中，-a*（綠），+a*（紅）。b*代表藍(lán)黃軸上顏色的飽和度，其中-b*（藍(lán)），+b*（黃）。a*、b*都是水平軸。色差是指用數(shù)值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺上的差別。若兩個色樣樣品都按L*、a*、b*標(biāo)定顏色，則兩者之間的總色差△E*ab以及各項單項色差可用下列公式計算：

明度差：△L*=L*₁-L*₂

色度差：Δa*=a*₁-a*₂，△b*=b*₁-b*₂

兩個顏色之間的總色差：

△E*ab=[（ΔL*）²+（Δa*）²+（Δb*）²]^1/2

式中：L*—明度指數(shù)，表示三維坐標(biāo)物體的明度坐標(biāo)，L=0時表示物體為對光完全吸收的黑體；L=100時表示物體對光完全反射的純白物體；

a*—為紅綠色度指數(shù)坐標(biāo)，+a時表示紅的程度，-a時表示綠的程度；

b*—為黃藍(lán)色度指數(shù)坐標(biāo)，+b時表示黃的程度，-b時表示藍(lán)的程度。

顏色測量儀器的類型：

顏色測量儀器大致可分為兩大類：光譜光度測色儀器和光電積分測色儀器。

1.光譜光度測色儀器

通過對物體進行光譜光度測量，測得其光譜反射率或光譜透射率，進而得出物體色的三刺激值和色度坐標(biāo)的儀器，稱為光譜測色計。光譜測色儀器由于可以給出X、Y、Z的絕對值，故在顏色測量上是精度和準(zhǔn)確度都比較高的儀器。由于采用此類儀器測色不僅可以給出顏色的三刺激值X、Y、Z和色差值△E，它還可以給出物體的分光反射率值，并可以畫出物體的分光反射率曲線。

2.光電積分測色儀器

利用具有特定光譜靈敏度的光電積分元件，直接測量光源色和物體色的三刺激值，或色度坐標(biāo)的儀器，稱為光電積分儀器。光電積分測色儀器包括光電色度計和色差計等。光電色度計是測量光源色和由儀器外部照明的物體的光電積分測色儀器，有亮度色度計和光源測色儀等。色差計是利用儀器內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)光源照明來測量透射色或反射色的光電積分儀器，用色差計可以直接測出物體的三色刺激值和色度坐標(biāo)。該儀器不能測定絕對值，目的只為了顯示兩種顏色之間的色差。