颜色测量的色度基础是什么？颜色测量有哪些色度指标？

在颜色的度量过程中，照明光源、观察角度及物体表面的状态，都会对颜色的度量结果产生影响。为了对颜色进行精确的度量。CIE规定了用于颜色测量的色度系统，用于对颜色进行描述和计算。那么，颜色测量的色度基础是什么？颜色测量有哪些色度指标？本文为大家做了介绍，对颜色测量知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

颜色测量的色度基础：

国际照明委员会（CIE）推荐的“CIE1931标准色度系统”是光度色度检测的基础，它适用于1-4°观察视场的颜色测量。对于大于4°观察视场的颜色测量环境，CIE根据色度学实验结果又推荐了适合于大视场颜色测量的“1964补充色度系统”，下图为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值。

图中x（λ）、y（λ）和z（λ）分别代表匹配等能光谱颜色刺激所需要的红、绿、蓝三原色的量。根据色度学原理，为了计算光源或物体的颜色，首先需要测量进入人眼的光谱组成，进入人眼的光谱能量为φ（λ），称为色刺激函数。根据测量所获得的色刺激函数φ（λ），可根据下式计算出CIE三刺激值X、Y、Z。

X、Y、Z 分别代表了颜色（光源色或物体色）的红、绿、蓝组成成分。其中分量Y即为光度信息，因此色度的测量包含了光度测量。

根据三刺激值，可计算出颜色的色品坐标为：

颜色测量的基本原理：

颜色是光源照射到物体上，物体对光谱有选择的反射或吸收，引起人眼视觉感受器的响应，从而产生颜色的感觉。CIE标准色度系统的建立，为客观地测量物体的颜色奠定了基础。颜色测量包括光源色的测量和物体颜色的测量，其测量的根本任务就是测量待测物体的颜色刺激f（λ）（对于光源色即测光源的相对光谱分布函数S（λ），对于物体颜色则是测量反射物体的光谱反射率R（λ）或测量透射物体的光谱透射率t（λ）），测得f（λ）之后，根据色度学的颜色三刺激值公式就可以求出待测物体颜色的三刺激值X、Y、Z从而确定待测物体的颜色。

不同视场观测条件下，光谱的三刺激值会有差别，下图所示为CIE1931/1964系统的光谱三刺激值曲线。上式适用于视场小于4°时的计算，当视场大于4°时，待测物体颜色的三刺激值X10，Y10，Z10由下式计算得出。

颜色测量的色度指标：

1.三刺激值

色刺激的CIE三刺激值是通过色刺激函数φ（λ）乘以CIE色匹配函数，并将乘以在整个可见光谱范围（即λ的范围）内积分起来而得到的，色刺激函数φ（λ）表明光源下每个波长的能量从样品上反射回来的数量，即：

其中：x（λ），y（λ），z（λ）为标准色度观察者的色匹配函数，代表匹配一种颜色需要R，G，B的比例；k为调整因子，其值可任意设定。在实际计算中用求和代替积分，即：

式中的色刺激函数φ（λ），又以下几种情况而定：对光源或照明体：φ（λ）= S（λ）

对反射物体色：φ（λ）= R（λ）S（λ）

对透射物体色：φ（λ）= τ（λ）S（λ）

其中：S（λ）为电源或照明体的相对光谱功率分布；R（λ）为物体色的光谱反射比ρ（λ）（垂直/漫射，照明观察条件下），或为物体色的光谱辐射度因数β（λ）（漫射/垂直或45/0、0/45照明观察条件下）；τ（λ）为物体色的光谱透射比。

根据CIE推荐的新国际色度学系-1931CIE-XYZ系统，又称为XYZ国际坐标制，通过对R，G，B进行坐标转换成三刺激值，其转换如下式所示：

2.色品坐标

以三原色R，G，B为坐标轴可组成一个空间，称为色空间。在三维空间中描绘光谱轨迹不够方便，为此用三刺激值在总量中的相对比例来作为颜色的色品坐标值，如下式所示：