颜色测量的原理是什么？颜色测量的方法又有哪些？

在我们的生活中，我们的周围被五颜六色的产品所包围着，小到文具盒，大到小轿车，这些产品除了实用性以外，还有一个共同的特点就是吸引人的颜色。正因为颜色的重要性，就需要对产品的颜色进行测量，以保证产品的外观颜色品质。本文介绍了颜色测量的原理及方法，感兴趣的朋友可以了解一下！

颜色测量原理：

无论是光源色还是物体色的测量，主要任务都是测定色刺激函数φ（λ），对于前者为光源的相对光谱功率分布pe（λ），对于后者则为物体的光度特性。有了这些参数就可以有色度学的三个基本方程求得颜色的三刺激值X、Y、Z：

颜色测量方法：

常见颜色测量的方法有三种：目视法、光电积分法和分光光度法。下面逐一简要说明，

1.目视测色法

目视法是用目视比较样品与标准颜色的差别，实际操作时同样需要在CIE规定的标准照明体下进行，如A光源、D65光源等。最常见的仪器为目视测色计，它是利用人的视觉，调节两个视场的颜色和亮度，使它们达到匹配的一种仪器装置，包括加色法目视测色计和减色法目视测色计，如减色法系列中的罗维朋比色计在食用油、松香等行业中仍然得到了一定的应用。但总体来说，由于目视法要求操作人员具有丰富的观察经验和敏锐的判断力，而且测量结果中中不可避免的引入了一些人为的主观因素，工作效率也比较低，所以这种方法在工业应用中已较少使用。

2.光电积分测色法

光电积分式色度测量方法是将探测器的相对光谱灵敏度S（λ）修正成CIE推荐的标准色度观察者光谱三刺激值x（λ）、y（λ）和z（λ），在整个测量波长区间内进行一次积分测量，则有下面的方程式：

式中，K、cx为常数，τ（λ）为覆盖的色玻璃的光谱透射比，当τx（λ）满足下述条件时，可实现一次积分得到样品三刺激值：

Y、Z、τ（λ）、τz（λ）计算方法完全相同，上式中的τx（λ）、τy（λ）、τz（λ）需满足的条件也被称为卢瑟条件，系统的测色精度取决于滤色玻璃与卢瑟条件的匹配程度。

显然，光电积分式结构的测色仪器不需要对物体的反射或透射光谱成分进行分析，故其结构相对简单，但因滤色片难以很好的符合卢瑟条件，故测量精度相对较低。

3.分光光度测色法

分光光度法测量物体颜色包括两个过程：一是用分光光度法测量物体的光度特性，二是根据CIE标准观察者光谱三刺激值计算颜色的三刺激值X、Y、Z。这里又有单光路和双光路测量法之分，由于双光路结构较为复杂，本课题采用的是单光路结构测量物体颜色。

使用单光路积分球光谱光度计时，分别测量出工作标准白板和样品的光谱响应读数r0（λ）和r（λ），然后依下列公式1计算出样品的光谱反射比ρ（λ），再依照公式2进一步计算色度值。

式中K0为校正系数，ρ（λ）为工作标准白板的光谱反射比，S（λ）为所采用的标准照明体的相对光谱功率分布，x（λ）、y（λ）和z（λ）为标准色度观察者光谱三刺激值。

相比光电积分式，分光光度式仪器尽管结构复杂，成本较高，但因其测量精度也高于光电积分式，而且更容易由其光谱分析结果计算其他的光度学或色度学参量，具有一定的可扩展性，故本文仍然采用分光光度法作为系统设计的出发点。